Bild: Michael Eckert | Michael Eckert
Wechselwirkungen zwischen Naturwissenschaft, Technik und Gesellschaft
Turbulenz – eine Odyssee
Die Turbulenz wurde im 20. Jahrhundert zu einer besonderen Herausforderung für die Wissenschaft. Ihre Entwicklung lässt sich nicht auf eine Wissenschafts- oder Technikdisziplin begrenzen und entzieht sich einer klaren Verortung im Spektrum von Grundlagen- versus Anwendungsforschung. Damit stellt die Turbulenz auch für die Wissenschafts- und Technikgeschichte ein besonderes Problem dar.
Inhalt
Die Geschichte der Turbulenz: ein schwer fassbares Forschungsgebiet zwischen Wissenschaft und Technik
- Wechselwirkungen zwischen Naturwissenschaft, Technik und Gesellschaft
Bearbeitet von
Dr. Michael Eckert
Senior ResearcherGeschichte des Turbulenzproblems
Projektbeschreibung
Turbulenz ist allgegenwärtig, von der Wasserströmung in Rohrleitungen und Kanälen bis zu aufsteigendem Rauch über einem heißen Ofen (Bild) oder kosmischen Gasnebeln.
Im Jahr 1883 zeigte Osborne Reynolds mit einem einfachen Experiment, wie eine Strömung vom laminaren in den turbulenten Strömungszustand übergeht. Danach geriet dieses Phänomen zunehmend in den Fokus von Physikern, Ingenieuren und Mathematikern. Seit den 1920er Jahren spricht man vom "Turbulenzproblem" als dem letzten ungelösten Rätsel der klassischen Physik. Ohne eine grundlegende Theorie für die Turbulenz blieb auch die "reine Forschung" auf empirische Methoden angewiesen. Dabei rückten immer wieder andere Facetten der Turbulenz ins Zentrum der Forschung, so dass sich auch die Wahrnehmung dessen veränderte, was man als das Turbulenzproblem ansah. Mit dem Beginn der numerischen Strömungsforschung in den 1960er Jahren eröffnete sich ein völlig neuer Zugang zur Turbulenz. Mit dem Projekt sollen die wichtigsten Wurzeln der Turbulenzforschung, die teilweise mehrere Jahrhunderte zurückreichen, bis zur Herausbildung einer eigenen „scientific community“ im letzten Drittel des 20. Jahrhunderts untersucht werden.
Veröffentlichungen
- Pipe flow: a gateway to turbulence. In: Archive for History of Exact Sciences. October 2020. Online first: https://doi.org/10.1007/s00407-020-00263-y
- The Turbulence Problem -- A Persistent Riddle in Historical Perspective. SpringerBriefs in History of Science and Technology. 2019
- Turbulence Research in the 1920s and 1930s between Mathematics, Physics, and Engineering. In: Science in Context, 31:3, 2018, S. 381-404.
- Weizsäckers Kosmogonie, Farm Hall und die Entstehung der modernen Turbulenztheorie. In: Acta Historica Leopoldina, 63, 2014, S. 101-116.
- Ein Leben für die Turbulenz. In: Spektrum der Wissenschaft, 2013, 44-52 (mit Eberhard Bodenschatz).
- Turbulence before Marseille 1961. In: Journal of Turbulence, 13:44, 2012, S. 1-25.
- Prandtl and the Göttingen school. In: Peter A. Davidson, Yukio Kaneda, Keith Moffatt, Katepalli R. Sreenivasan, eds., A Voyage Through Turbulence. Cambridge: Cambridge University Press, 2011, S. 40-100. (mit Eberhard Bodenschatz)
- The troublesome birth of hydrodynamic stability theory: Sommerfeld and the turbulence problem. In: European Physical Journal History, 35:1, 2010, S. 29-51.
- Turbulenz – ein problemhistorischer Abriss. In: N. T. M. 16 (2008) 39–71.
