Keplers Schneekristalle
摘要
Obwohl die systematische Erforschung der Schneekristalle erst im 20. Jahrhundert mit dem japanischen Physiker Ukichirō Nakaya (1900–1962) einsetzte, weckte deren besondere, sechsstrahlige Struktur schon Jahrhunderte zuvor die Aufmerksamkeit von wissenschaftlich denkenden Menschen. Eine herausragende Rolle spielt hierbei Johannes Kepler (1571–1630). Er verfasste als Neujahrsgeschenk für einen Freund 1611 die kleine Schrift De nive sexangula (Vom sechseckigen Schnee), in der er über die regelmäßige Gestalt der Schneekristalle nachdenkt. Darin stellt er die berühmtgewordene „Kepler’sche Vermutung“ auf, dies sei darin begründet, dass die Wasserteilchen in einer hexagonal arrangierten Kugelpackung optimal strukturiert wären. Zwar ist diese Vermutung (erst) seit 2017 bewiesen, es ist aber unterdessen auch bekannt, dass sie nicht zur Erklärung der Kristallisationsstruktur im Schnee herangezogen werden kann: Sie liegt stattdessen in der molekularen Struktur des Wassermoleküls begründet. – Das Lehrstück setzt bei Keplers Frage nach der regelmässigen Gestalt ein, die am Ende auf der Grundlage von Nakayas Experimenten beantwortet werden kann. Das Lehrstück bietet als Einakter in wenigen Stunden nicht nur einen Einblick in die Geschichte der Schneeforschung, sondern kann auch als Einführung in naturwissenschaftliches Denken und Experimentieren inszeniert werden.