Begriffe, physikalische

Um Körper, Stoffe, Vorgänge oder Zusammenhänge beschreiben, vergleichen und charakterisieren zu können, nutzt man physikalische Begriffe. Allgemein versteht man unter einem Begriff eine gedankliche Widerspiegelung einer Klasse von Objekten (Körper, Stoffe, Vorgänge usw.) aufgrund ihrer gemeinsamen Merkmale.
Damit jeder unter einem Begriff ein- und dasselbe versteht, werden Begriffe in der Physik eindeutig definiert. Dadurch unterscheidet sich die Fachsprache auch von der Umgangssprache.

Definition von Begriffen
Unter der Definition eines Begriffes versteht man die Festlegung wesentlicher und gemeinsamer Merkmale, die einen Begriff von anderen unterscheiden. Insbesondere erfolgt auch eine Abgrenzung gegenüber der Umgangssprache und gegenüber anderen Fachsprachen.
Beispiele für die Definition eines Begriffes sind:

• Ein Hebel ist ein drehbarer starrer Körper, der eine Drehachse und zwei Kraftarme besitzt.

• Die Masse gibt an, wie schwer oder leicht und wie träge ein Körper ist.
  

• Die Geschwindigkeit gibt an, wie schnell oder langsam sich ein Körper bewegt.

Ein- und derselbe Begriff kann auch unterschiedlich definiert werden. Entscheidend ist bei einer Definition, das sie sinnvoll ist und nicht im Widerspruch zu gesicherten Erkenntnisse der Fachwissenschaft steht. So kann man z. B. die Gewichtskraft folgendermaßen definieren:

• Die Gewichtskraft gibt an, wie stark ein Körper von der Erde angezogen wird.
  

• Die Gewichtskraft gibt an, mit welcher Kraft ein Körper auf eine ruhende Unterlage drückt oder an einer Aufhängung zieht.
  

• Die Gewichtskraft gibt an, wie stark ein frei fallender Körper bestimmter Masse beschleunigt wird.
  

Alle drei Definitionen sind möglich und physikalisch sinnvoll. Sie enthalten allerdings, wie eine genauere Analyse zeigt, unterschiedliche Abstraktionen bzw. Näherungen. Während z.B. bei der ersten Definition die auf jeden Körper aufgrund der Erdrotation wirkende Fliehkraft vernachlässigt wird und man die Gewichtskraft mit der Gravitationskraft identifiziert, geht bei der zweiten Definition diese Fliehkraft automatisch mit ein. Da die Fliehkraft aber klein gegenüber der Gravitationskraft ist, sind beide Definitionen auch fachwissenschaftlich vertretbar.

Inhalt und Umfang von Begriffen
Bei einer vollständigen Charakterisierung von Begriffen muss man beachten, dass jeder Begriff einen Begriffsinhalt und einen Begriffsumfang hat und beides eindeutig zu klären ist, wenn ein Begriff eindeutig sein soll. Unter dem Begriffsinhalt, der Intension, versteht man das gedankliche Abbild der allen Objekten oder Ereignissen der Klasse gemeinsamer Merkmale. Dazu gehört z.B. für den Begriff metallischer Leiter die metallische Bindung (Atombindung) und das Vorhandensein von quasifreien, wanderungsfähigen Elektronen.
Unter dem Begriffsumfang, der Extension, versteht man die Gesamtheit der Objekte oder Ereignisse, die durch diese Merkmale erfasst werden. Im Falle des metallischen Leiters ist es die Vielzahl von Leitern und ihren Legierungen.

Alltags- und Fachbegriffe
Eine Unterscheidung zwischen Alltagsbegriffen und Fachbegriffen ist vor allem deshalb erforderlich, weil eine Reihe von Wörtern sowohl im alltäglichen Sprachgebrauch als auch in der Fachsprache verwendet werden:

• Der Begriff Arbeit wird im Alltag für alle Tätigkeiten genutzt, bei denen man sich anstrengen muss (zur Arbeit gehen, man muss noch Arbeiten erledigen, man muss eine Arbeit vorbereiten). In der Physik, speziell in der Mechanik, ist Arbeit ein eindeutig definierter Begriff:
  Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.
  

• Ein Feld kann eine Ackerfläche oder ein Platz für sportliche Betätigung sein. In der Physik bedeutet Feld: Ein Feld ist der Zustand eines Raumes um einen Körper, in dem auf andere Körper Kräfte wirken. Beispiele für solche Felder wären ein elektrisches Feld, ein magnetisches Feld oder ein Gravitationsfeld.
  
  
• Im Unterschied zu Alltagsbegriffen werden Fachbegriffe definiert. Alltagsbegriffe haben häufig eine größere "Unschärfe", reichen aber für eine Verständigung meist aus. Viele Missverständnisse entstehen aber in diesem Bereich gerade dadurch, dass verschiedene Personen Begriffe nicht mit dem gleichen Begriffsinhalt belegen und damit Aussagen unterschiedlich interpretieren.

Physikalische und technische Begriffe
Physik und Technik sind eng miteinander verbunden. Das gilt auch für die Terminologie. Dabei sollte aber beachtet werden, dass die Technik mit ihren vielen Teilbereichen auch eine spezifische Fachsprache verwendet, die sich teilweise deutlich von der Sprache der Physik unterscheidet.
In der Physik ist es üblich, klar zwischen der in Newton gemessenen Gewichtskraft und der in Kilogramm gemessenen Masse zu unterscheiden. In der Technik wird dagegen der Begriff Gewicht genutzt, teilweise im Sinne einer Masse, teilweise im Sinne einer Gewichtskraft. In jeder Betriebsanleitung findet man die Angabe des Gewichts in Gramm oder in Kilogramm. Das entspricht den für die Technik verbindlichen DIN-Festlegungen
In der Physik wird zwischen der Zustandsgröße Energie und der Prozessgröße Wärme unterschieden. Statt Wärme wird auch der Begriff Wärmemenge genutzt. In der Technik wird dagegen die gleiche Größe als Wärmeenergie bezeichnet.

Ein Begriff - verschiedene Wörter
Auch innerhalb einer Fachsprache ist es nicht selten üblich, für einen Begriff verschiedene Wörter zu verwenden:

• Das Messgerät für die elektrische Stromstärke wird als Stromstärkemesser, Strommesser oder Amperemeter bezeichnet.
  

• Die Dauer einer vollen Schwingung nennt man Schwingungsdauer oder Periodendauer.
  

• Das Modell eines Körpers, bei dem man sich die Masse in einem Punkt vereinigt denkt, nennt man Massepunkt, Massenpunkt oder Punktmasse.
  

• Die physikalische Größe Wärme wird manchmal auch als Wärmemenge bezeichnet.
  

• Die magnetische Flussdichte wird auch als magnetische Induktion bezeichnet.
  

• Statt von Dielektrizitätszahl spricht man auch von Permittivitätszahl

Verschiedene Wörter, die ein- und denselben Begriff meinen, nennt man Synonyme.

Spezielle Fachbegriffe sind physikalische Größen. Ihr Spezifikum besteht darin, dass man für eine Größe in der Regel eine Definitionsgleichung und ein Messverfahren angeben kann. Näheres dazu findet man unter dem Stichwort "physikalische Größen".
Für die Fachsprache der Physik gilt wie für die anderen Sprachen, dass sie nicht statisch und abgeschlossen ist, sondern Veränderungen unterliegt. Dabei spielen Traditionen und Gewohnheiten ebenso eine Rolle wie Moden und subjektive Auffassungen. Es ist somit völlig legitim und keineswegs falsch, mit unterschiedlichen Begriffen zu arbeiten, auch wenn das mitunter das gegenseitige Verständnis erschwert. Entscheidend ist, dass man in der Lage ist zu formulieren, welchen Inhalt und Umfang der genutzte Begriff hat.
Sehr hilfreich ist es für das Verständnis auch, wenn man die hauptsächlich genutzten Synonyme kennt, die in der gängigen Literatur verwendet werden.

Anforderungen an Begriffsdefinitionen
Nachfolgend sind einige Forderungen genannt, die bei Begriffsdefinitionen beachtet werden sollten:

• Der Begriffsinhalt und der Begriffsumfang müssen vollständig und eindeutig bestimmt sein. Der Begriff sollte weder unterbestimmt (es sind nicht alle wesentlichen Merkmale einbezogen) noch überbestimmt (es werden auch nicht erforderliche Merkmale einbezogen) sein.

• Die Begriffsdefinition darf nicht im Widerspruch zu fachwissenschaftlichen Erkenntnisse stehen.

• Begriffsdefinitionen sollten keinen Zirkel enthalten, z.B.: Ein elektrischer Leiter ist ein Leiter, der den Strom leitet.

• Begriffsdefinitionen sollten klar, eindeutig und verständlich formuliert werden.