Schon gesehen? Das Geheimnis der Tafel im iPhone Spot „Gesetze der Physik“

Apple nennt sie „Gesetze der Physik“ und mittlerweile wird sie kaum noch ausgestrahlt. Eine große Tafel mit mathematischen Gleichungen steht im Hintergrund, während der Erzähler über das Design des iPhone 5 spricht. Wir haben erstmals die Formeln aus der berühmten und einprägsamen Werbung entschlüsselt und wollen sie jetzt benennen.

Damit jeder weiß, worum es geht, gibt es hier die Aufnahme:

Von oben angefangen zerlegen wir die Tafel in die einzelnen Gleichungen. Wir haben versucht, das Geheimnis hinter den Formeln so einfach wie möglich zu beschreiben. Los gehts:

Der erste Teil der Zeile gehört zu den Grundgesetzen der Mechanik von Newton: Die Impulsbilanz. Die zeitliche Änderung dp/dt des Impulses eines Körpers ist gleich der auf den Körper wirkenden Kraft. In der zweiten Hälfte ist das Newtonsches Gravitationsgesetz dargestellt. Eines der wichtigsten Naturgesetze besagt, dass sich alle Körper auf der Erde und im Weltraum gegenseitig anziehen.

Weiter geht es mit…

…der Einsteingleichung: Sie ist die Grundlage für die Theorie der Gravitationswellen und ein zentrales Ergebnis der allgemeinen Relativitätstheorie. Danach steht die Schrödingergleichung in ihrer allgemeinsten Form auf der Tafel. Sie ist eine Formel mit der Wellenfunktion, die genaue Vohersagen über die Wahrscheinlichtkeiten von Ereignissen macht.

Wir bleiben gleich beim Thema Wellenfunktion. Nach de Broglie kann jedem Teilchen eine Welle zugeordnet werden. Die erste Gleichung steht im Zusammenhang mit der Energie, die nach dem Semikolon mit dem Impuls. Die letzte Formel ist die Unschärferelation von Heisenberg: Wenn man einen Stoff stark vergrößert unter dem Mikroskop ansieht, wird er unscharf, weil er sich schnell bewegt.

Hier ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik abgebildet. Er ist im Grund nichts anderes als der altbekannte Energieerhaltungssatz, aber ergänzt durch die Entdeckung Robert Mayers, dass Wärme eine Energieform ist. Danach folgt ein Teil des dritten Hauptsatzes: Es ist nicht möglich, ein System bis zum absoluten Nullpunkt abzukühlen. Im Energieverteilungsgesetz von Boltzmann wurde die Entropie definiert. Später schmückte die zweite Formel seinen Grabstein.

Dieser Absatz ist etwas länger, aber er gehört zusammen. Die Gleichungen oben rechts, oben Mitte, unten links und rechts gehören zu den Mikroskopischen Maxwell-Gleichungen. Die mikroskopischen Maxwell-Gleichungen verknüpfen die elektrische Feldstärkeund die magnetische Flussdichtemit der Ladungsdichte und der Stromdichte.

Oben rechts steht die thermische Zustandsgleichung. Die Formel beschreibt den Zustand des idealen Gases.

In der vorletzten Zeile sind Tests der relativistischen Energie-Impuls-Beziehung aufgezeichnet. Sie dienen zur experimentellen Überprüfung von Aussagen der speziellen Relativitätstheorie.

Die Klein-Gordon-Gleichung bestimmt die Bewegung freier Teilchen. Die Dirac-Gleichung danach beschreibt die Eigenschaften und das Verhalten von Fermionen (zum Beispiel Elektronen).

So viel zu den Formeln. Apple hat nur allgemeine Gleichungen formuliert, die auf dem ersten Blick keinen Zusammenhang aufzeigen.

Fazit

Der Großteil der Rechnungen befasst sich mit Einsteins Relativitätstheorie. Der andere Teil gehört zu der nichtrelativistischen Quantenmechanik. Fakt ist: Um Relativität also Verhältnismäßigkeit geht es in dem Spot. „Wie kann etwas größer und (trotzdem) kleiner werden“. Deshalb hat Apple eben solche Formeln gewählt, auch wenn sie nur wenige Sekunden gezeigt werden. In den Werbespots des iKonzerns wird eben nichts dem Zufall überlassen.