Der Anwendungsbreich der modernen Physik erstreckt sich mittlerweile vom Mikrokosmos unterhalb der Dimension von  Atomkernen bis zu kosmologischen Dimensionen von Milliarden von Lichtjahren. Möglich wird dies zur Zeit aber nur auf Basis mehrerer, nicht immer aufeinander abgestimmter Theorien, deren Verhältnis zueinander zum Teil sogar ganz rätselhaft bleibt. Das führt zu Brüchen im Erklärungsmuster von Phänomenen, die an Schnittstellen solcher Theorien liegen. Ein herausragendes Beipiel dafür ist die Frage, wie das uns allen aus der Makrowelt bekannte Phänomen der Gravitation (Schwere) so beschrieben werden kann, dass wir es auch dort noch verstehen, wo die Herrschaft der Gesetze der Mikrowelt greift, also im Anwendungsbereich der Quantenmechanik. In meinem Vortrag möchte ich ausgehend von einigen geschichtlichen Hintergründen die Begriffswelt der Quantenmechanik erläutern und dann darlegen, mit welch einfachen Fragen man bereits an den Rand der ”Terra Incognita” unserer physikalischen Landkarte kommt, etwa wenn man fragt, wie eigentlich einzelne Atome und Moleküle im Gravitationsfeld der Erde fallen. Ich werde dann einige Bemühungen der Physiker und Physikerinnen schildern, an dieser, für die Grundlagen der Physik so entscheidenden Stelle weiterführende Erkenntnisse zu gewinnen.

 

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Die passive Fernerkundung hat sich als äußerst wichtige Messmethode in der Klima- und Umweltforschung etabliert. Dabei wird z.B. die Sonne als externe Lichtquelle verwendet. Beim Durchgang des Sonnenlichtes durch die Erdatmosphäre ändern die Spurengase die Zusammensetzung des Lichtes. Dies kann gemessen und daraus mit Hilfe mathematischer Auswertemethoden die Zusammensetzung der Atmosphäre hergeleitet werden. Neben der Nutzung der Sonne als Lichtquelle kann auch die Eigenstrahlung der Erdatmosphäre gemessen werden,um daraus deren Zusammensetzung zu bestimmen. Weiterhin erlauben derartige Messungen auch die Untersuchung der Erdoberfläche. In dem Vortrag werden die Grundlagen der Fernerkundung erklärt, sowie einige aktuelle Anwendungen aus dem Bereich der Klima- und Umweltforschung diskutiert. Dazu gehören Wetter- und Umweltsatelliten zur Untersuchung der Luftverschmutzung, der Meereisausdehnung, des polaren stratosphärischen Ozonabbaus sowie des Kohlenstoffkreislaufs.