Feynmans Hände

requiem aeternam dona eis domine   Während meiner Schulzeit 1969 -1978 am damals reaktionären Gymnasium Paulinum in Münster hatte ich in der Oberstufe das große Glück, zwei beeindruckenden Lehrerpersönlichkeiten zu begegnen, nämlich dem Deutschlehrer Heinz Wegmann (* 1922 † 2012) und dem Mathematiklehrer Heinrich Beuckmann (* 1925 † 2018), die durch ihren Unterricht überhaupt erst mein Interesse an diesen beiden Fächern geweckt und damit maßgeblich dazu beigetragen haben, dass ich später selbst Deutsch- und Mathematiklehrer geworden bin. Heinrich Beuckmann ist mir vor allem in Aktion in Erinnerung: wie er mit seinen Händen und einigen Stiften die halbe Mathematik veranschaulichen konnte. Vielleicht habe ich ja von ihm den Drang nach Anschaulichkeit "geerbt".

„Richard Phillips Feynman […] (* 11. Mai 1918 in Queens, New York; † 15. Februar 1988 in Los Angeles) war ein US-amerikanischer Physiker und Nobelpreisträger des Jahres 1965.

Feynman gilt als einer der großen Physiker des 20. Jahrhunderts, der wesentliche Beiträge zum Verständnis der Quantenfeldtheorien geliefert hat. Zusammen mit Shin’ichirō Tomonaga und Julian Schwinger erhielt er 1965 den Nobelpreis für seine Arbeit zur Quantenelektrodynamik (QED). Seine anschauliche Darstellung quantenfeldtheoretischer elementarer Wechselwirkungen durch Feynman-Diagramme ist heute ein De-facto-Standard.

Für Feynman war es immer wichtig, die unanschaulichen Gesetzmäßigkeiten der Quantenphysik Laien und Studenten nahezubringen und verständlich zu machen. An Universitäten ist seine Vorlesungsreihe ( The Feynman Lectures on Physics) weit verbreitet. In Büchern wie QED: Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie und Character of Physical Law wandte er sich an ein breiteres Publikum. Sein Charisma und die Fähigkeit, auf seine Zuhörerschaft einzugehen, ließen seine Vorlesungen und Vorträge legendär werden.

Seine unkonventionelle und nonkonformistische Art zeigte sich auch in seinen autobiographisch geprägten Büchern wie Sie belieben wohl zu scherzen, Mr. Feynman. Abenteuer eines neugierigen Physikers und Kümmert Sie, was andere Leute denken? […]“
(Quelle: ; Bilder und rote Schrift von mir [H.St.] ergänzt)

Wenn ich mich mit Schriftstellern oder Wissenschaftlern beschäftige, habe ich immer das Bedürfnis, Bilder von ihnen zu sehen: welche Persönlichkeiten stecken hinter ihren Büchern oder Erkenntnissen

(gucken sie freundlich )?

Eine erste kleine Internetrecherche lässt mich fast vermuten, dass das noch nie jemandem vor mir aufgefallen ist:

als ich letztens mittels Google nach Bildern von Richard Feynman gesucht habe, fiel mir sofort auf, dass auf diesen Bildern sehr häufig

• seine Hände zu sehen sind  

(auf diesen beiden Bildern sieht er wie ein Dirigent aus;
die Zuhörer sind dann die Instrumentalisten,
die die Sinfonie überhaupt erst zum Klingen bringen),

• und zwar häufig, als er anscheinend irgendwas erklärt:

Die letzten drei Bilder entstammen offensichtlich einem Film, in dem Feynmans Hände dann endlich auch in Bewegung zu bewundern sind:

The complete FUN TO IMAGINE with Richard Feynman

Ein kurzer Ausschnitt daraus, in dem Feynman ein (hier halbwegs) schwieriges physikalisches Thema anhand der Kurvenfahrt eines Autos und eines Zuges erklärt:

Wenn man den Inhalt dieser Passage auf Englisch verstanden hat, kann man das Video sogar ohne Ton anschauen - und versteht dennoch allein anhand der Hände Feynmans alles

(und kann vielleicht sogar die Sprache halbwegs rekonstruieren):

Angenommen aber mal, man hätte anfangs von dem Video nur den Ton gehört

(und die englische Sprache gut verstanden):

 

Ich vermute, dass man ohne die Bewegung von Feynmans Händen von der Kurvenfahrt eines Autos und eines Zugs dennoch reichlich wenig verstanden hätte

(es sei denn, man hat vorher schon von Differentialgetrieben bei Autos und der speziellen Form von Zugrädern gehört).

Die Bewegung von Feynmans Händen ist also nicht nur eine nette, aber letztlich überflüssige Dreingabe, sondern (enorm wichtiger)Teil der Erklärung.

(Nebenbei: fast während des gesamten Videos lächelt Feynman, und das ist wohl kein festgefrorenes Dauergrinsen, sondern zeugt davon, dass er Spaß an dem Interview, am Erklären und schlichtweg an der Physik hat.)

Ein anderes Beispiel ist die Bildsequenz aus dem Titel dieses Essays

(vgl. den vollständigen Film ; nebenbei: hat jemand schon mal einen Nobelpreisträger bei einem Vortrag im Trainingsanzug gesehen?).

Hier nun ein ein bisschen längerer Filmausschnitt mit Ton, in dem Feynman die durch Wärme bedingte permanente Molekülbewegung in Wasser erklärt:

Interessant ist da, wie sich Sprache und Handbewegungen zeitlich zueinander verhalten:

"We can take a normal view on molecules as little balls or little [Stille 1; ] shapes of different kinds and er [= äh] [Stille 2; ] all the same kind actually, they are all water molecules, and then they they [Stille 3; ] pile together and jiggeling all the time next to each other, and this perpetual jiggeling is er [= äh] [Stille 4; ] molecular motion."

(shape = Gebilde
 to pile = anhäufen, rammen
 to jiggle = rütteln, wackeln)

1. zu „as little balls or little [Stille 1; ] shapes“:

Feynmans Hände formen schon „shapes“, bevor er das Wort „shapes“ findet. Die Hände sind also seinen Worten voraus.

2. zu „shapes of different kinds and er [= äh] [Stille 2; ] all the same kind actually“:

Feynman ist ein Fehler aufgefallen: da es um die Molekülbewegung in reinem Wasser geht, sind die Moleküle nicht „of different kinds“, sondern „all the same kind actually“. Das Verlegenheits-„er [= äh]“ signalisiert aber, dass er seinen sprachlichen Fehler nicht sofort korrigieren kann. Derart sprachlich aus der Bahn geworfen, kommen auch seine Hände fast zum Stillstand.

3. zu „and then they they [Stille 3; ] pile together and jiggeling all the time“:

Die Dopplung „they they“ signalisiert wieder eine Wortfindungsschwierigkeit: es dauert eine Weile, bis Feynman das Wort „pile“ findet. Seine Hände vollführen allerdings längst das “pile and jiggeling“, sind also seinen Worten wieder voraus.

Wie sehr Feynman wieder sprachlich aus der Bahn geworfen ist, zeigt auch der Grammatikfehler: es müsste „they […] pile together and are jiggeling“ statt „they […] pile together and jiggeling“ heißen.

(Feyman fällt also der Übergang vom momentanen „pile together“ zum andauernden „jiggelig all the time“ [= Verlaufsform] und dann „this perpetual jiggeling“ schwer.)

4. zu „this perpetual jiggeling is er [= äh] [Stille 4; ] molecular motion“:

Wie das erneute Verlegenheits-„er [=äh]“ signalisiert, hat Feynman wieder eine Wortfindungsschwierigkeit, und diesmal kommen seine Sprache und seine Handbewegungen gleichzeitig zum „Stillstand“, bevor er „molecular motion“ nachträgt.

Es scheint fast, dass er nach all dem Sprechen und all den Handbewegungen fast vergessen hat, um was es eigentlich geht bzw. was er illustrieren wollte, nämlich „molecular motion“.

Vielleicht war er aber auch so ins detaillierte Illustrieren vertieft, dass es ihm schwer fiel, wieder zum abstrakten Oberbegriff „molecular motion“ aufzutauchen.

Wenn aber das Verlegenheits-„er [= äh]“ nicht wäre, könnte man vermuten, dass Feynman mit absichtlich eine Kunstpause eingelegt hat, um in einer Art „Ruhe vor dem Sturm“ die Spannung auf die Quintessenz (nämlich „molecular motion“) zu erhöhen.

Soeben habe ich „Stillstand“ bewusst in Anführungszeichen geschrieben, weil mit deutlich wird, dass

(wie ja auch seine Beine fast während des gesamten Filmausschnitts in Aktion sind):

 Feynman agiert in dem Filmausschnitt also unter Einsatz seines ganzen Körpers - und scheint überhaupt ein arger Zappelphilipp gewesen zu sein.

Dass zumindest seine Hände kaum stillstehen konnten, wird auch an seinem in Physiker-Kreisen legendären Hobby deutlich, nämlich dem Bongo-Spielen:

So eloquent Feynman allemal war, so scheint er mir doch Schwierigkeiten gehabt zu haben, gleichzeitig mit seinen Händen rumzufuchteln und zu sprechen, ja, er scheint manchmal derart in seine Handbewegungen abgetaucht zu sein, dass ihm für Sekunden die Sprache abhanden kam.

Summa summarum:

• Feynman kommt mir vor wie jemand, der spricht und gleichzeitig (?) in Gebärdensprache dolmetscht

(wobei manchmal das Ei [die Sprache] und manchmal die Henne [die Handbewegungen] eher da ist);

• da - wie gezeigt - Feynmans Hände manchmal seiner Sprache vorauseilen, könnte man in Analogie zu Heinrich von Kleists Aufsatz "Über die allmähliche Verfertigung der Gedanken beim Reden" sagen:

"Wenn Cecilia sprach [...], dann gestikulierte sie, als ob ihre Hände ein Eigenleben führten."
(Quelle: )

Feynmans Äußerung "I was [= Vergangenheit!] a normal person who studied hard" ist vermutlich genauso ein understatement wie Einsteins "Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig". Oder solche Äußerungen sind vielleicht nicht wörtlich, sondern didaktisch in dem Sinne gemeint, dass jeder so schlau werden kann wie Feynman und Einstein, wenn er eben "nur" hart arbeitet oder (leidenschaftlich!) neugierig ist und bleibt.

Außer harter Arbeit scheint mir Feynman aber noch andere Begabungen gehabt oder sich "hart" erarbeitet zu haben:

1. seine schon genannte Eloquenz,

2. seine Fähigkeit, schwierige physikalische Sachverhalte in einfachen Bildern (u.a. Handbewegungen) auszudrücken (vgl. oben Auto / Zug),

3. seine Körper- und vor allem Hände-Sprache.

Feynman war

• weder ein zerstreuter und weltfremder Professor

• noch ein Nerd

(Musterbeispiel eines solchen Nerds ist die Kunstfigur Sheldon Cooper aus der Fernsehserie ;

• bemerkenswert an dem Bild ist natürlich, dass auf dem Poster Feynman-Diagramme zu sehen sind;
• Sheldon und seine Freunde haben allesamt die "Feynman Lectures"-Videos gesehen;
• in der Episode "Kuscheln mit dem Gürteltier" ["The Werewolf Transformation"] versucht sich Sheldon auch mal an Bongos: ;
• in der Episode "Feynmans Van" ["The Bachelor Party Corrosion"] fahren die Freunde in einem Van [man beachte die aufgemalten Feynman-Diagramme] , der früher [angeblich?] mal Feynman gehört hat; der Van verbrennt allerdings am Ende;
• in der Episode "Das Romulaner-Getränk" ["The Retraction Reaction"] besuchen Sheldon und seine Freunde nachts sturzbesoffen Feynmans Grab , wo Leonard sagt, dass die Physik erst tot sei, wenn die Freunde ihre [= Feynmans] Begeisterung dafür verlieren würden - und Sheldon am Ende auf erbärmliche Weise neben das Grab seines so grundverschiedenen Vorbilds Feynman kotzt).

Sondern Feynman war quicklebendig und bei öffentlichen Auftreten ein charmanter Strahlemann.

(Im Privatleben war das naturgemäß öfters auch anders:

"In contrast to his brilliant scientific career, Feynman’s personal life was mostly [?] tragic and troubled. After just three years of marriage to his beloved high-school sweetheart, she died of tuberculosis in 1945 [...]. Her death tipped him into years of nihilism and depression [...]. His second marriage in 1952, to a flame he had met at Cornell, soon ended because, as she complained during the divorce proceedings, »He begins working calculus problems in his head as soon as he awakens. He did calculus while driving his car, while sitting in the living room, and while lying in bed at night.«
Yet from this emotional turmoil came - at last - a gentle and stable life. [...] in 1958 [...] he met a 24-year-old English au pair [...]. The two eventually married, raised two children, and lived together happily in Pasadena until his death from cancer in 1988."
[Quelle: ])

Nun könnte man natürlich sagen, Feynmans Veranschaulichungsfähigkeit sei nur ein didaktisches Mittel, um Laien oder Studenten besonders einfach Physik zu vermitteln,

Diese Trennung von Forschung und Lehre hat Feynman aber nicht mitgemacht:

„If you want to master something, teach it. The more you teach, the better you learn. Teaching is a powerful tool to learning.“

So gesehen ist auch ein Lehrer immer ein Lernender (Schüler, Forscher).

(Es ist ja eben der Fehler vieler Lehrer, dass sie

• alles schon vorweg beherrschen [oder zu beherrschen meinen]
• und das Fix- und Fertige erst danach lehren,
• also nie vor Schülern noch Forschende sind.

Wie langweilig das doch schon allein für die Lehrer selbst ist - und in Folge davon auch für die Schüler!)

Ich vermute also,

(Um diese These zu untermauern, hätte ich Feynman doch allzu gerne mal insgeheim in seinem Arbeitszimmer beobachtet: )

Ein Beispiel sind da die o.g. Feynman-Diagramme , die

• fortgeschrittene Physik
• und doch laut Wikipedia-Artikel "anschaulich" sind.

Aber nicht nur Feynman hat viel mit Veranschaulichungen gearbeitet, sondern z.B. auch die Nobelpreisträger

• Linus Pauling (Chemie- und Friedensnobelpreis),
• Richard Smalley (Chemie-Nobelpreis),
• Robert F. Curl (Chemie-Nobelpreis) (links Smalley, rechts Curl),
• Dan Shechtman (Chemie-Nobelpreis)
• sowie dem Mathematiker (!) Roger Penrose (Physik-Nobelpreis),

die allesamt während ihrer Forschungen den Steckbaukasten   benutzt haben.

Und die beiden Nobelpreisträger Francis Crick und James Watson (beide Medizin-Nobelpreis) haben die DNA überhaupt nur entdecken können, indem sie (u.a.) ganz hand(!)werklich rumgebastelt haben:

Feynman war Physiker. Weil aber die heutige theoretische Physik durch und durch mathematisiert ist

(„Es ist unmöglich, die Schönheiten der Naturgesetze angemessen zu vermitteln, wenn jemand die Mathematik nicht versteht. Ich bedaure das, aber es ist wohl so.“
. [Richard Feynman]),

gilt das Gesagte wohl auch für die Mathematik:

• 99 % der Mathematik mögen Jonglieren mit Rechnungen sein,

• aber 1 % muss auch Veranschaulichung (u.a. mit Händen und Füßen) sein, und zwar

  • nicht nur für Anfänger,

  • sondern auch für Profis an der vordersten Front der mathematischen Forschung:

wer nicht zumindest ab und zu durch den allemal wunderbaren Automatismus der Gleichungen hindurch schaut und dahinter Anschauliches entdeckt

(vgl.

bleibt ein Rechenautomat und Erbsenzähler, wird also nie Nobelpreis- bzw. in der Mathematik Fields-Medaillen-Träger

(vgl. ;
kleiner Nachtrag: das unbedingt empfehlenswerte, wenn auch leider derzeit [2022] nur antiquarisch erhältliche Buch habe ich erst nach Fertigstellung dieses Textes gelesen, und da heißt es schon im Klappentext:

"Er [= Feynman] reduzierte die Physik nicht einfach auf eine Folge von Gleichungen, sondern besaß die Intuition, den Kern der Dinge [des Pudels Kern!] zu »schauen« [!].", also das, "was die Welt [oder zumindest die Gleichungen] im Innersten zusammenhält": ;

 Nebenbei: den entscheidenden "Kick" hat Heisenberg erfahren, als er 1925 wegen seines starken Heuschnupfens nach Helgoland geflohen ist:

"Hier verbrachte der junge Heisenberg die nächsten Wochen, in denen er [...] den West-östlichen Divan von Goethe [!] auswendig lernte und die Quantenmechanik begründete.
[...]
In seiner Autobiographie schildert Heisenberg, was in einer langen Nacht auf Helgoland passierte, als er den Weg zu den Atomen fand. Wie Kolumbus auf dem Weg nach Amerika, so hätte er sich gefühlt."
[Quelle: ]

Feynman allerdings konnte - so in nachzulesen - mit Goethe

[oder genauer mit , über den er im Studium einen Aufsatz schreiben musste]

gar nichts anfangen.)

Drei Nummern kleiner im Hinblick auf Mathematik-Unterricht in Schulen:

• man achte darauf: manchmal sind (wie bei Feynman) die Hände der Schüler schlauer als ihre Köpfe

;

• im Mathematikunterricht muss sehr viel mehr mit den Händen getan werden

(womit weder Schreiben mit der Hand noch das Tippen auf Tablets

[also zweidimensionale Tätigkeiten ]

gemeint sind):

Vgl. auch, wie der Schwede Jonas von Essen sage und schreibe 100 000 Nachkommastellen von auswendig runterrasselt - und dabei neben Merktechniken seine Hände benutzt:

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PPS: