Wirbel in der Natur
Sichtbare Wirbel
Die bekanntesten Wirbel in der Natur sind natürlich Tornado, Hurricane (auf der nördlichen Halbkugel), sowie Taifun (südliche Halbkugel), die offenbar an Stärke und Zerstörungskraft zunehmen und jedes Jahr in der Hurricanesaison die Schlagzeilen beherrschen. Wirbelsturm Katrina hat 2005 New Orleans in eine Geisterstadt verwandelt, riesige Landstriche verwüstet und einen Teil der Erdölförderkapazität der USA im Golf von Mexiko über Monate lahm gelegt. Es gibt eine interessante Webseite, auf der Wissenschaftler ihre Arbeiten zur Ursachenforschung dokumentieren (www.tornadoproject.com). Die bieten auch DVDs mit einmaligen Bildern an.Bei uns weniger bekannt sind kleinere Wirbel über dem Wasser, s.g. Twister.Von den Wetterkarten kennen wir die Hochs und Tiefs, die je nach Jahreszeit das Wetter bestimmen.Es gibt noch viel größere Wirbel (Galaxien), die auch mal ein paar hunderttausend Lichtjahre Durchmesser haben, aus Milliarden von Sonnen bestehen, und wo uns die Kräfte, die das Ganze zusammen halten, nicht im entferntesten bekannt sind.In der Natur gibt es darüber hinaus noch eine Vielzahl von Lebensformen, in denen Wirbel sichtbar werden Tiere und Pflanzen, bei deren Bildung offenbar die gleichen Gesetzmäßigkeiten wirken.Nicht zuletzt haben wir alle schon mal fließendes Wasser beobachtet, in der Badewanne, beim Tee ausschenken, beim Wasserlassen, wo eben kein runder oder flacher Strahl entsteht, sondern etwas wirbelt, eine umlaufende Struktur zu sehen ist, die dem Strahl einen erstaunlichen Zusammenhalt verleiht. Weitere Beispiele werden wir noch zusammentragen.
Unsichtbare Wirbel
Wasser und Luft sind voll davon, wir werden uns noch davon überzeugen.Der wohl bekannteste und wichtigste Wirbel ist m.E. der Golfstrom. Wie sonst kann Wasser über eine Entfernung von x-tausend Kilometer durch den Atlantik ‘düsen’, ohne in alle Himmelsrichtungen zu zerstieben und sich aufzulösen? Hier liegt ein schönes Experimentierfeld.
Tiere und Pflanzen
Das Problem der bremsenden Wirbel wie beim Flugzeug haben die Vögel auf superelegante Art gelöst. Sie fliegen mit einigen Gramm Fett als Treibstoff über Zehntausende von Kilometern. Wer aus der Konstruktion (Oberflächenbeschaffenheit) und Bewegung der Flügel lernt, kann gewaltige Mengen Treibstoff einsparen. Ähnliches gilt für die Bewegung unter Wasser. Starre Rümpfe mit Propellern wie bei Schiffen und U-Booten erzeugen Wirbel, die die Vortriebsenergie vernichten. Wale wie auch alles andere Getier im Wasser sind in der Lage, beim Schwimmen nicht nur kaum Wirbel zu erzeugen, wahrscheinlich können sie sie sogar für den Vortrieb nutzen.Die Bachforelle jedenfalls steht im reißenden Gebirgsbach bewegungslos(!) auf der Stelle und flieht bei Gefahr mit großer Geschwindigkeit gegen den Strom. Diese Eigenschaft muss allerdings auch was mit der Wassertemperatur und -verteilung zu tun haben, denn wenn man stromaufwärts warmes Wasser in den Bach schüttet, kann sich die Forelle nicht mehr an ihrem Standort halten und wird fortgespült. Ein höchst interessantes Phänomen ist auch die Tatsache, dass Forellen und Lachse in Wasserfällen senkrecht aufsteigen können, und das gleich über Dutzende von Metern. Laichen doch diese Fische am Oberlauf von Flüssen, die in ihrem Verlauf oft mehrfach aus großer Höhe in die Tiefe stürzen.Über eine Kante fließendes fallendes Wasser spult sich offenbar in einen großen Wirbel ein – jeder Wirbel besteht aus zwei Wirbeln – und im inneren (aufsteigenden) Wirbel wird der Fisch mitgerissen?! Hier würden sich Versuche lohnen, die Gesetzmäßigkeiten aufzuklären, denn Biologie und Physik haben sich bisher noch keine Gedanken zu diesem Thema gemacht oder gar eine Erklärung hierzu geliefert.Das Odinshühnchen, ein Wasservogel, hat eine interessante Technik entwickelt, an sein Futter zu kommen. Es erzeugt mit den Füßen einen Wirbel, der bis zum Grunde des Gewässers – seinem Lebensraum – reicht, und dreht sich dabei einmal pro Sekunde um die eigene Achse. Von dort befördert dieser Wirbel die am Boden liegenden Substanzen an die Wasseroberfläche, von denen sich das Odinshühnchen ernährt.Aufgepasst: Man kann also im Wasser einen Wirbel erzeugen und damit etwas von unten nach oben transportieren! Und das, ohne viel Energie einzusetzen. Viele Tiere und Pflanzen bilden Formen aus, die exakt Wirbel förmig bzw. spiralig oder hyperbolisch sind. Hier als Beispiele ein Schneckenhaus aus heutiger Zeit und ein versteinerter Abdruck.
Bild: Schneckenhaus
Bild: Ammonit
Die Kuduantilope trägt speziell geformte Hörner, die Viktor Schauberger auf seine Erfindung mit dem Doppeldrallrohr brachten. Das Horn ist hohl und hat einen Tropfen förmigen Querschnitt. Das reizt natürlich zum Experimentieren.
Bild: Kuduhorn
Bild: Kuduhornquerschnitt
