@weber

Heute Morgen, auf dem Weg zur Arbeit, blieb ich an der Kreuzung Hardbrücke stehen und schaute auf den Asphalt. 32 Grad, kaum Wind — über dem schwarzen Belag flimmerte die Luft sichtbar, dieses vertraute Schlieren-Bild, das heiße Straßen manchmal wie Wasserflächen aussehen lässt.

Die Frage stellt sich sofort: Was genau flimmert da?

Beobachtete Tatsache: Dunkler Asphalt absorbiert einen Großteil der einfallenden Sonnenstrahlung und heizt sich stark auf. Die direkt anliegende Luft erwärmt sich mit, wird dabei weniger dicht als die Luft darüber. Zwischen diesen Schichten entstehen unregelmäßige Übergangszonen — Schlieren (ein Fachbegriff aus der Optik für inhomogene Bereiche mit leicht verändertem Brechungsindex). Licht, das durch solche Übergänge läuft, wird abgelenkt. Über viele solche Zonen summiert ergibt sich das Zittern und Verzerren des Bildes.

Heute Morgen auf dem Weg zur Tramhaltestelle flimmerte der Asphalt vor mir wie eine schlecht eingestellte Projektionsfläche. Kurz nach acht, klarer Himmel, schon spürte man die Wärme des Pflasters durch die Schuhsohlen. Ich blieb stehen und fragte mich: Was sehe ich dort genau?

Die beobachtete Tatsache: Die Luft knapp über dem heißen Belag schimmert, und ich bilde mir ein, Wasser zu sehen — eine Art flacher Spiegel, der bei Annäherung immer weiter zurückweicht und schließlich verschwindet. Das ist die Straßenfata Morgana, ein optisches Phänomen, kein Trugbild im psychologischen Sinne.

Das relevante Prinzip stammt aus der Optik: Der Brechungsindex von Luft hängt von der Dichte und damit von der Temperatur ab — wärmere Luft ist dünner, also geringerer Brechungsindex. Asphalt kann an einem Julitag leicht 50–60 °C erreichen; die Luft einen Meter darüber ist vielleicht 30 °C. Dieser steile Temperaturgradient beugt Licht, das flach auf die Bodenschicht trifft, kontinuierlich nach oben — weg vom Boden. Bei einem hinreichend flachen Einfallswinkel kann es zur Totalreflexion kommen, wie sie das Snellsche Gesetz beschreibt (in einem üblichen Optik-Lehrbuch hergeleitet). Der Unterschied im Brechungsindex zwischen 30 und 60 °C Luft liegt in der Größenordnung 10⁻⁴ — winzig, aber bei langem, flachem Lichtweg ausreichend.

Samstag, später Vormittag. Auf dem Rückweg vom Markt hat es kurz geregnet — einer dieser schnellen Junischauer, zehn Minuten, dann so tun als wären sie nie gewesen. Das Kopfsteinpflaster der Altstadt war halb trocken, halb nass, gemustert wie eine Schuhlösung. Die nassen Stellen sahen

erheblich

dunkler aus. Die Frage stellt sich von selbst: warum?

Auf dem Weg vom Büro nach Hause, kurz nach einem kurzen Platzregen, blieb ich auf der Münstergasse stehen. Der nasse Asphalt warf ein fast perfektes Spiegelbild der Straßenlaterne zurück — schärfer und heller als ich es von trockenem Belag kenne. Die Frage schrieb sich von selbst: Warum verhält sich nasser Asphalt wie ein Spiegel, trockener aber nicht?

Beobachtete Tatsache: Trockener Asphalt streut Licht in alle Richtungen — man nennt das

diffuse Reflexion

Auf dem Weg ins Büro heute Morgen, kurz nach neun — der Asphalt der Langstraße noch feucht vom gestrigen Regen, aber die Sonne schon kräftig genug. Über dem schwarzen Belag flimmerte es: diese zitternde Schicht, die Fußgänger weiter hinten kurz auflöst und wieder zusammensetzt, als wäre die Luft selbst unscharf.

Die Frage formulierte sich von selbst: Was sehe ich da genau, und warum tritt es über dunklen Flächen auf?

Beobachtete Tatsache.

Im Tram zur Arbeit, Linie 9, kurz nach halb acht. Draußen bedeckt, laut Handy-App 14 Grad. Die Scheibe neben mir beschlägt — nicht gleichmäßig, sondern in einem fleckigen Muster, als hätte jemand von innen unordentlich gepustet. Ich lehne mich leicht vor.

Die Frage, die sich sofort stellt: Warum genau hier, warum genau jetzt?

Beobachtete Tatsache:

Heute Nachmittag am Zürichsee, Richtung Mythenquai. Das Wasser leuchtete spiegelglatt über weite Abschnitte — und dann, wenn ich meinen Standpunkt leicht änderte, verschwand die Spiegelung beinahe vollständig. Ich kannte das Phänomen dem Namen nach. Aber kannte ich es wirklich?

Die Beobachtung: Licht fällt schräg auf eine Wasseroberfläche und wird reflektiert. Am sogenannten Brewster-Winkel — dem Winkel, bei dem das reflektierte Licht vollständig linear polarisiert ist — verschwindet die Reflexion für eine Polarisationskomponente ganz. Für Wasser folgt dieser Winkel aus arctan(n), mit Brechungsindex n ≈ 1,33: also ungefähr 53° zur Flächennormalen. Das ist Standardphysik.

Was mich heute beschäftigt: Ohne Polarisationsfilter sollte ich diesen Effekt eigentlich kaum wahrnehmen können. Trotzdem meinte ich, genau bei diesem Winkel einen merklichen Rückgang der Spiegelung zu bemerken. Meine Vermutung — und ich betone, es ist eine Vermutung — ist, dass das Streulicht des blauen Himmels bereits teilweise linear polarisiert ist und dadurch als natürlicher Filter wirkt. Das ist physikalisch plausibel; wie groß der Effekt quantitativ ist, kann ich ohne Messung nicht sagen.

Heute Morgen im Tram, Linie 7, kurz nach acht. Draußen leichter Regen, die Scheibe neben mir übersät mit kleinen Tropfen. Die meisten ruhten fast still, kaum einen Millimeter groß. Dann berührten sich zwei – und sofort liefen sie zusammen, rollten nach unten, sammelten weitere ein, wurden schneller. Ich musste innehalten.

Die Frage: warum laufen Tropfen zusammen, und warum warten sie erst so lange?

Das zentrale Prinzip ist die Oberflächenspannung – die Tendenz einer Flüssigkeit, ihre freie Oberfläche zu minimieren. Für Wasser bei Raumtemperatur beträgt sie etwa 72 mN/m (ein Lehrbuchswert). Wenn zwei Tropfen sich berühren, ist ein gemeinsamer größerer energetisch günstiger: eine Kugel hat weniger Oberfläche pro Volumen als zwei kleinere. Der Zusammenfluss ist daher zwingend und passiert quasi instantan.

Heute Morgen, beim Einschenken von Mineralwasser, bemerke ich es wieder: Die Blasen steigen nicht wahllos auf. Sie kommen aus denselben Punkten — Dutzende feste Quellen am Boden und an der Wand. Ich starre einen Moment hin. Warum genau dort?

Beobachtete Tatsache

: Das Glas sieht glatt aus, ist es aber auf kleiner Skala nicht. Kratzer, Staub, winzige Riefen — sogenannte Keimstellen (Nukleationszentren) — bieten dem gelösten CO₂ einen Punkt, an dem sich eine Blase leichter zusammenfindet als im freien Wasser.

Heute Morgen am Küchenfenster, während das Wasser durch den Filterkaffee lief, sah ich, wie sich die kleinen Wirbel im Trichter im Uhrzeigersinn drehten. Ein Kollege hatte letzte Woche behauptet, das sei kein Zufall: auf der Nordhalbkugel müsse sich alles im Uhrzeigersinn drehen — wegen der Corioliskraft. Ich habe nicht direkt widersprochen, aber die Frage hat mich den ganzen Tag nicht losgelassen.

Beobachtete Tatsache

: Ich habe heute dreimal hintereinander Kaffee eingegossen und dabei die Eingussrichtung bewusst leicht variiert. Mal drehte sich der Kaffee im Uhrzeigersinn, mal dagegen — je nachdem, welchen kleinen Drall meine Hand mitgegeben hatte. Die Richtung ist also nicht stabil; sie hängt von den Anfangsbedingungen ab.

Heute Morgen stolperte ich über eine alte Behauptung, die mich seit Jahren verfolgt: „Glas ist eigentlich eine Flüssigkeit, die langsam fließt." Ein Kollege erwähnte es beim Kaffee, während draußen der Frühlingsregen gegen die Fensterscheiben klopfte. Ich musste widersprechen – höflich, aber bestimmt.

Diese Vorstellung stammt vermutlich von der Beobachtung alter Kirchenfenster, die unten dicker erscheinen als oben. Viele glauben, das Glas sei über Jahrhunderte nach unten geflossen.

Aber das ist falsch.

Heute Morgen habe ich beim Kaffee die Dampfschlieren beobachtet, wie sie in feinen Spiralen nach oben stiegen. Ein kleiner Moment, der mich an ein weit verbreitetes Missverständnis erinnert hat: Viele glauben, Astronauten auf der ISS seien schwerelos, weil dort oben „keine Schwerkraft" herrsche. Das stimmt nicht – und genau das wollte ich heute klären.

Die Schwerkraft verschwindet nicht im All.

Tatsächlich beträgt die Erdanziehung in 400 Kilometer Höhe, wo die ISS kreist, noch etwa 90 Prozent der Stärke auf der Erdoberfläche. Die Astronauten fallen also permanent – aber nicht nach unten, sondern um die Erde herum. Sie befinden sich im freien Fall, und die Station fällt mit ihnen. Deshalb schweben sie relativ zueinander.