Computerstudien zur MOLekularDYNamik

Makroskopische Phänomene auf mikroskopischer Ebene erklären zu wollen, ist eine didaktische Aufgabe von besonderem Reiz: Es wird ein Schritt in Richtung auf tieferes physikalisches Verständnis getan und ein höherer Anspruch an das Vorstellungsvermögen, die “innere Anschauung”, gestellt. Dabei besteht die Gefahr der Überforderung, falls nicht geeignete visuelle Eindrücke vermittelt werden. Gerade bei der Einführung in die Thermodynamik (Temperaturbegriff, Aggregatzustände, Phasenübergänge) besteht hierzu ein besonderes Bedürfnis. In dieser Situation bietet sich die Computer-Simulation an. Zwar kann der Computer das Realexperiment nicht ersetzen, aber gerade das Beispiel der Molekulardynamik zeigt eine Möglichkeit für eine sinnvolle Verwendung des Computers: Man kann in einem Vielteilchensystem die Anfangsbedingungen und die paarweise Wechselwirkung nach Wunsch vorgeben und sehen, was sich daraus entwickelt. Darüber hinaus kann man neben dem mikroskopischen Geschehen die hieraus berechneten makroskopischen Daten darstellen und so eine typisch physikalische Denkweise, die Gegenüberstellung makroskopisch - mikroskopisch initiieren. Diese Überlegungen lassen sich schließlich ausschärfen bis zum Bedürfnis nach Aussagen über gesetzmäßige Zusammenhänge, die die Computer-Simulation liefert.