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We estimate the energy density epsilon pile-up at mid-rapidity in central Pb+Pb collisions from 2 200 GeV/nucleon. epsilon is decomposed into hadronic and partonic contributions. A detailed analysis of the collision dynamics in the framework of a microscopic transport model shows the importance of partonic degrees of freedom and rescattering of leading (di)quarks in the early phase of the reaction for Elab 30 GeV/nucleon. In Pb+Pb collisions at 160 GeV/nucleon the energy density reaches up to 4 GeV/fm3, 95% of which are contained in partonic degrees of freedom.
Anna Simon-Sickley zeigt in ihrem Beitrag die historischen Verflechtungen des Begriffs des 'Anthropozäns' mit den Diskursen von Energie und Entropie. Die Gefahren einer semantischen Rückprojektion reflektierend, kann sie deutlich machen, wie die heute 'totalisierende Metapher' des Anthropozäns bis in die Diskurse der Energie und Entropie zurückreicht. Energie erscheint dabei begrifflich als Einheitswährung, mittels deren Natur einzig als auszubeutende Ressource (fossile Brennstoffe) thematisiert wird. Mit der Thermodynamik legt die Umweltforschung den Schwerpunkt auf Effizienz, Produktion und Abfall. Das wachsende Bewusstsein, dass Energie Geschichte strukturiert, erweist sich als eine Perspektive, die für die Geschichtsschreibung des Anthropozäns von entscheidender Bedeutung geworden ist. Mit ihm soll sich das wissenschaftliche Thema des Menschen vom Kontext der Geisteswissenschaften zum Kontext der Wissenschaften verschoben haben. Menschliche Systeme und Kulturen werden im Anthropozändiskurs als geologische Kräfte verstanden und erscheinen als geochronologische Epochen naturwissenschaftlich exakt berechenbar.
Damit in der Schule die Vermittlung eines adäquaten Energieverständnisses gelingen kann, benötigt es eine Lehrkräfteausbildung, die dessen Herausforderungen in den Blick nimmt und die angehenden (Chemie-) Lehrerinnen und Lehrer aus fachwissenschaftlicher und didaktischer Perspektive vorbereitet. Denn in die Unterrichtsvorbereitung fließen neben bildungspolitischen und curricularen Vorgaben auch die Vorstellungen und Überzeugungen der Lehrkräfte mit ein. Zu den Herausforderungen, mit denen Lernende wie Lehrende konfrontiert sind, zählen die verschiedenen mentalen Repräsentationen zum Wort Energie aus Alltag und Naturwissenschaft, die zahlreichen chemischen Fachkontexte, in denen Energie bzw. Energiephänomene eine Rolle spielen, die unterschiedlichen Wissensnetze, die mit dem Begriff in den verschiedenen Naturwissenschaften verknüpft sind und der Einfluss der Fach- bzw. Alltagssprache.
Die (angehenden) Lehrkräfte fühlen sich auf diese Aufgabe oftmals fachlich nicht ausreichend vorbereitet. Um die Lehrkräfteausbildung in ihrem ersten Ausbildungsabschnitt auf die genannten Herausforderungen anzupassen und Lehrformate zu erweitern, benötigt es umfangreiche Kenntnisse über die mentalen Repräsentationen der Studierenden zur Energie sowie die damit verbundenen alternativen Konzepte zu schulrelevanten und lehrplanorientierten Themenschwerpunkten und die sprachlichen Besonderheiten. Die Vielschichtigkeit des Begriffs Energie erfordert eine ganzheitliche Betrachtung aller Aspekte, die es so bislang nicht gibt.
Aus diesem Grund ist es Ziel dieser Studie, die mentalen Repräsentationen der Studierenden, wie auch deren alternative Konzepte zu ausgewählten energiebezogenen Fachbegriffen aus den Bereichen chemische Bindungen, Thermodynamik und chemische Reaktionen zu erheben, in einen gemeinsamen fachlichen und sprachlichen Kontext zu setzen und daraus Rückschlüsse auf das Energieverständnis zu ziehen.
Im Sinne des Modells der didaktischen Rekonstruktion wird eine fachliche Klärung zum Untersuchungsgegenstand Energie durchgeführt. Für die Erhebung der empirischen Daten findet ein Rückgriff auf halbstandardisierte Leitfadeninterviews statt. Zielgruppe sind angehende Chemielehrkräfte, die mindestens im 5. Fachsemester Chemie für das Lehramt an Gymnasien studierten. Die Auswertung der Interviews erfolgt unter Rückgriff auf die qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring und wird mit quantifizierenden Elementen trianguliert.
Die Studie zeigt die Erklärungsvielfalt des Begriffs Energie auf, denen sich die Studierenden bedienen. Dabei werden vor allem Beispiele einzelner Energiephänomene oder Energieformen herangezogen. In den verschiedenen Fachkontexten konnten diverse alternative Konzepte detektiert werden. Darüber hinaus konnten übergreifende Herausforderungen detektiert werden. Erkennen die Studierenden Widersprüche in ihrem Energieverständnis, wird Energie als abstrakt und schwer fassbar beschrieben. Zudem wird eine anthropozentrische Sicht eingenommen. Die angehenden Lehrkräfte neigen zu einer starken Kompartmentalisierung und begründen Wissenslücken mit der Zugehörigkeit zu anderen Fachwissenschaften. Eine weitere wichtige Erkenntnis aus der Studie ist, dass in den Fachwissenschaftlichen Veranstaltung die qualitativen Diskussionen angeregt werden müssen. Die zukünftigen Lehrerinnen und Lehrer bewegen sich in einem Spannungsverhältnis zwischen Fachwissenschaft und Didaktik und sind sich dessen sehr deutlich bewusst, indem sie bei Begriffsdefinitionen und Erklärungen die Anschaulichkeit der Exaktheit vorziehen. Es besteht die Notwendigkeit, Fachbegriffe in einem größeren Zusammenhang zu erläutern und die Studierenden zur Kommunikation darüber anzuregen.
Editorial
(2020)
Diese Ausgabe des "Forums Interdisziplinäre Begriffsgeschichte" vereint zwei Themenschwerpunkte, die, unabhängig voneinander entstanden, auch inhaltlich zunächst nichts miteinander zu tun zu haben scheinen. In drei englischsprachigen Beiträgen des ersten Teils geht es um die sich semantisch und in ihrer historischen Genese überlappenden Begriffe 'Energie', 'Entropie' und 'Anthropozän'. Der zweite Themenschwerpunkt behandelt begriffshistorische Verschiebungen im Theoriegebäude der Sprachwissenschaft. Die Ausgabe wird beschlossen durch den Politikwissenschaftler Kari Palonen (Universität Jyväskylä, Finnland), der einen Band zur Geschichte der politischen Ideengeschichte rezensiert.
Energy
(2020)
Der Beitrag zur Begriffsgeschichte von 'Energie' von Ernst Müller stellt neben der Ausstrahlung des Begriffs in verschiedene Wissenschaften vor allem heraus, wie sich dieses zentrale Konzept für die Physik eng verbunden mit dem - meist getrennt von ihm untersuchten - Begriff der (kapitalistischen) Arbeit herausbildet. Um 1900 erscheinen alle Bereiche des menschlichen und kulturellen Lebens auf ihre energetischen Grundlagen hin untersuchbar. Daran knüpfen fortschrittsorientierte Weltanschauungen ebenso an wie Ängste des 'fin de siècle' vor einer sterbenden Sonne und vor der Erschöpfung der menschlichen Arbeit.
We develop a relativistic model to describe the bound states of positive energy and negative energy in finite nuclei at the same time. Instead of searching for the negative-energy solution of the nucleon s Dirac equation, we solve the Dirac equations for the nucleon and the anti-nucleon simultaneously. The single-particle energies of negative-energy nucleons are obtained through changing the sign of the single-particle energies of positive-energy anti-nucleons. The contributions of the Dirac sea to the source terms of the meson fields are evaluated by means of the derivative expansion up to the leading derivative order for the one-meson loop and one-nucleon loop. After refitting the parameters of the model to the properties of spherical nuclei, the results of positive-energy sector are similar to that calculated within the commonly used relativistic mean field theory under the no-sea approximation. However, the bound levels of negative-energy nucleons vary drastically when the vacuum contributions are taken into account. It implies that the negative-energy spectra deserve a sensitive probe to the e ective interactions in addition to the positive-energy spectra.
We develop a relativistic model to describe the bound states of positive energy and negative energy in finite nuclei at the same time. Instead of searching for the negative-energy solution of the nucleon's Dirac equation, we solve the Dirac equations for the nucleon and the anti-nucleon simultaneously. The single-particle energies of negative-energy nucleons are obtained through changing the sign of the single-particle energies of positive-energy anti-nucleons. The contributions of the Dirac sea to the source terms of the meson fields are evaluated by means of the derivative expansion up to the leading derivative order for the one-meson loop and one-nucleon loop. After refitting the parameters of the model to the properties of spherical nuclei, the results of positive-energy sector are similar to that calculated within the commonly used relativistic mean field theory under the no-sea approximation. However, the bound levels of negative-energy nucleons vary drastically when the vacuum contributions are taken into account. It implies that the negative-energy spectra deserve a sensitive probe to the effective interactions in addition to the positive-energy spectra.
A new chiral SU(3) Lagrangian is proposed to describe the properties of kaons and anti-kaons in the nuclear medium. The saturation properties of nuclear matter are reproduced as well as the results of the Dirac-Brückner theory. After introducing the coupling between the omega meson and the kaon, our results for e ective kaon and anti-kaon energy are quite similar as calculated in the one-boson-exchange model.
Energie und Katalyse sind Schlüsselbegriffe zum Werk von Wilhelm Ostwald. Seine Naturphilosophie nannte er selber "Energetik". Für seinen Katalysebegriff erhielt er den Chemie-Nobelpreis. Nach ersten Vorlesungen in Leipzig über Naturphilosophie erschien 1908 sein Werk 'Grundriss der Naturphilosophie', in dem er ein modernes Konzept der Naturphilosophie im Rahmen der Naturwissenschaft entwirft.Im Folgenden wird dieses Programm geprüft, und Ostwalds allgemeine Gesetze sowie Prinzipien werden mit heutigen Weiterentwicklungen konfrontiert. Dabei zeigt sich, dass seine naturphilosophischen Konzepte von großer Aktualität sind.
We calculate the yields of a variety of hadrons for RHIC and LHC energies assuming thermodynamical equilibration of the produced minijets, and using as input results from pQCD for the energy densities at midrapidity. In the calculation of the production of partons and of transverse energy one has to account for nuclear shadowing. By using two parametrizations for the gluon shadowing one derives energy densities di ering strongly in magnitude. In this publication we link those perturbatively calculated energy densities of partons via entropy conservation in an ideal fluid to the hadron multiplicities at chemical freeze-out.