Das Schwierigste beim Studium ist, den Bezug zur Realität zu finden. Physiker stellen viele Ideale auf, damit sie Berechnungen durchführen können, und Psychologen arbeiten mit Theorien, die oft schwierig zu prüfen sind. Daher möchte ich in loser Folge festhalten, welche Alltagsphänomene mir begegnen, die mit den Themen meines Studiums tatsächlich erklärbar sind. Außerdem ist es gleichzeitig eine Antwortensammlung für die immer wieder gestellte Frage "Was hat denn Physik mit Psychologie zu tun?!".
- Gas und Druck: Mit meiner Fahrradpumpe kann ich auch Autoreifen aufpumpen. Da aber der Druck sinkt, wenn das Volumen größer wird, muss ich das durch eine größere Gasmenge ausgleichen - also mehr Luft reinpumpen, um den gleichen Druck wie im Fahrradreifen zu erzielen. Ausgehend davon, dass ein Autoreifen etwa 30mal so viel Volumen hat wie ein Fahrradreifen, aber nur etwa ein Drittel des Drucks braucht, muss ich trotzdem 10mal so viel pumpen... zum Vergleich: Der Luftdruck an der Erdoberfläche auf dem Boden beträgt etwa 1 Bar, in einen Autoreifen kommen 2 bis 3, in einen Fahrradreifen 4 bis 6 und beim Tauchen in 50m Tiefe muss man etwa 5 Bar aushalten.
- Nach einem verwandten Prinzip funktioniert übrigens auch das schnellere Kochen in Töpfen mit Deckel: Druck und Volumen hängen auch mit der Temperatur zusammen. Durch den Deckel verhindern wir das Entweichen von Wasserdampf und verringern das Volumen. Letzteres sorgt dafür, dass wir weniger Energie zum Erhitzen benötigen. Und wir erhalten eine bessere Kontrolle über den Kochvorgang - verteilt sich der Wasserdampf nämlich in der Küche, statt im Topf wieder zu kondensieren, steigt die Temperatur ebenfalls schneller und wenn wir nicht aufpassen, brennt etwas an. (Das heißt natürlich auch, dass wir weiter Energie sparen können, wenn wir nur so viel Wasser verwenden wie nötig.)
- Psychophysik: Wenn ich mit dem Messbecher Waschmittel aus der Packung nehme, kann ich relativ gut schätzen, ob ich die richtige Menge vom verklumpten Waschmittel abgekratzt habe, ohne auf die Maßeinheit zu schauen - wenn ich mit einer geringen Menge anfange. Fange ich mit einer großen Menge an, fällt es mir schwerer, die richtige Menge wieder zurück zu schütten. Das liegt daran, dass die Empfindlichkeit für Gewichtsunterschiede abhängig vom Anfangsgewicht ist. Wir können 10 von 20 Gramm unterscheiden und 1 Kilo von 2 Kilo, aber nicht 1 Kilo von 1010 Gramm. Ähnlich verhält es sich auch mit anderen Reizen, zum Beispiel Licht - deshalb erblinden wir auch nicht direkt, wenn wir in die Sonne schauen, obwohl die Sonne nicht nur 3 oder 4 Mal so hell ist wie das Licht in unserem Zimmer, sondern viele tausend Mal so hell.
- Psychoakustik: Wenn ich in meinem Bett liege, bin ich ziemlich nah dran an der rechten Box und ziemlich weit weg von der linken. Der Subwoofer ist irgendwo dazwischen. Während ich die rechte Box, die softwareseitig sogar etwas leiser eingestellt ist, sehr laut und den Subwoofer auch sehr deutlich höre, bemerke ich die linke Box gar nicht. Dahinter stecken zwei Phänomene: Zum einen wird die linke Box von der rechten überstrahlt. Unser Gehirn lokalisiert unterschiedliche Schallquellen anhand von Lautstärke, Frequenz und zeitlichem Abstand, aber wenn wir zwei Schallsignale empfangen, die zeitlich nur minimal versetzt eintreffen (mein Wohnzimmer ist nicht so groß) und die gleiche Frequenz haben (gleiches Lied aus beiden Boxen), kann dazwischen nicht mehr unterschieden werden und wir haben den Eindruck, nur aus einer Richtung etwas zu hören.
Der Subwoofer hingegen gibt ganz andere Frequenzen wieder. Außerdem spielt dort auch ein physikalischer Effekt mit - während die höheren Klänge kurze Schallwellen ergeben, sind die Wellenlängen beim Subwoofer sehr lang. Bei den kurzen Wellenlängen können wir, da wir zwei Ohren haben, die unterschiedlichen Positionen der Welle an den Ohren nutzen um die Herkunft zu identifizieren. Die langen Basswellen schaffen aber nichtmal einen vollständigen Durchgang vom linken bis zum rechten Ohr, sodass es zwar einen zeitlichen Unterschied gibt, aber keinen relevanten Unterschied des Pegels. Dadurch fällt uns die Lokalisation von Bässen sehr schwer.