Wissenschaftsecho

Mit dem Very Large Telescope der ESO haben Astronomen eine Gaswolke, die einige Male soviel Masse enthält wie die Erde und in Richtung auf das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße hin beschleunigt wird. Es ist das erste Mal, dass Astronomen eine solche Wolke, deren Schicksal durch das Schwarze Loch bereits besiegelt ist, beobachten. Die Entdeckung wird in der Fachzeitschrift Nature in der Ausgabe vom 5. Januar 2012 präsentiert. - Weiter lesen …

Eine Spur des Higgs-Teilchens: Bei den roten Linien handelt es sich um Myonen, die über eine Kaskade von Zerfällen aus dem Higgs-Boson entstehen können. Da andere Prozesse jedoch eine ähnliche Signatur hinterlassen, müssen Physiker unzählige solcher Ereignisse analysieren, um die Existenz des Higgs-Bosons mit ausreichender Wahrscheinlichkeit zu beweisen. Atlas Cooperation

Physiker aus aller Welt haben vor bald zwei Jahren mit Messungen im Large Hadron Collider (LHC) am Genfer Cern begonnen. Seit einigen Tagen nun kursieren Meldungen, dass ein wichtiges Forschungsziel bald erreicht sein könnte: Offenbar gibt es Hinweise auf das Higgs-Teilchen. Stefan Stonjek ist Wissenschaftler in der Atlas-Kooperation, einem der Experimente, mit dem Physiker dem Elementarteilchen nachspüren. Er spricht darüber, was am LHC tatsächlich gefunden wurde und welche Konsequenzen das haben könnte. - Weiter lesen …

Berührungslose und objektschonende 3D-Vermessung (3D-Scan) von Kunst- und Kulturgütern als alternative Dokumentationsmethode und Grundlage für innovative Anwendungen in der Archäologie und Denkmalpflege. Dieser Anwenderbericht soll Ihnen einen Überblick über die Möglichkeiten und Vorteile der modernen 3D-Scan-Verfahren für die wissenschaftliche 2D-/3D-Bestands- und Sicherungsdokumentation am Beispiel der Grabungskampagne des Ägyptischen Museums Berlin in der Königsstadt Naga (UNESCO Weltkulturerbe) geben - Weiter lesen …

Video: Harald Lesch über Higgs-Teilchen

Ein Interview mit Siegfried Bethke vom Münchner Max-Planck-Institut für Physik über die aktuellen Forschungsergebnisse am Large Hadron Collider (LHC) in Genf

Professor Bethke, seit zwei Jahren kollidieren am LHC Teilchen miteinander, fast eine Billiarde Zusammenstöße haben die Detektoren inzwischen registriert. Was ist dabei herausgekommen? - Weiter lesen …

Seit 1979 registriert die NASA eine winzige Abbremsung der Pioneer-Sonden, die im Laufe der Jahrzehnte zu einer Abweichung von der berechneten Flugbahn von mehr als 650.000 km geführt hat. Das faszinierende Phänomen beschäftigte Forschungsgruppen aus aller Welt, deren Lösungsansätze z.B. die Anziehungskraft dunkler Materie einbezogen oder sogar eine Modifizierung des Gravitationsgesetzes. - Weiter lesen …

Ungeheuer komplexe Aufgaben löst das Gehirn anscheinend mühelos. Bei einem Spaziergang zu zweit im Park hält das faszinierende Organ unseren Körper im Gleichgewicht und sorgt dafür, dass er sich fortbewegt. Dabei hilft das visuelle System, aber auch das Gedächtnis, sich auf den Wegen zurechtzufinden und Hindernissen auszuweichen. Gleichzeitig können wir problemlos die Sprache unseres Begleiters hören und verstehen, währenddessen wir eigene Erinnerungen aus dem Gedächtnis aufrufen und angemessen auf die uns gestellten Fragen antworten. „Schon jede einzelne dieser Aufgaben stellt selbst für höchstentwickelte Computer eine ungemeine Herausforderung dar“, schreiben Tobias Bonhoeffer und Peter Gruss im Vorwort des Buches „Zukunft Gehirn“. - Weiter lesen …

Care-O-bot überreicht ein Getränk an eine Bewohnerin Foto: Fraunhofer IPA

Putzen, Wäsche waschen, Essen zubereiten und servieren, die Wäsche versorgen: Aufgaben, die viele Menschen nicht gerne erledigen oder aufgrund zunehmender körperlicher Gebrechen nicht mehr erledigen können. In Zukunft sollen diese und ähnliche Arbeiten von Servicerobotern übernommen werden. Damit wird nicht nur älteren und pflegebedürftigen Personen länger ein eigenständiges Leben zuhause ermöglicht. Der Einsatz von Servicerobotern in stationären Pflegeeinrichtungen bietet zudem das Potenzial, Pflegekräfte von zeitaufwändigen Routinetätigkeiten zu entlasten. Damit wird diesen mehr Zeit verschafft, sich mit den Bewohnern zu beschäftigen. - Weiter lesen …

Bewusstsein galt bisher als eines der größten Rätsel der Welt. Ist es eine von Materie unabhängige Geistsubstanz, oder ist es eine Eigenschaft der Materie? Jetzt wurde wohl das Rätsel gelöst und ein synthetisches Bewusstsein erzeugt. - Weiter lesen …

Beim RoboCup 2011, der am Sonntag in Istanbul zu Ende ging, konnten die Fußballroboter vom Team NimbRo der Universität Bonn ihren Weltmeistertitel in der TeenSize-Klasse der Humanoid-Liga verteidigen. Auch die Serviceroboter gewannen in der @Home-Liga mit klarem Vorsprung. - Weiter lesen …

In den nächsten Jahren werden Haushaltsroboter und automatisierte Lösungen für ältere Menschen zunehmend in die Haushalte einziehen und auch Pflegeaufgaben übernehmen. Deutschland eröffnen sich hierdurch aufgrund seiner guten Position in der Industrierobotik und Automation sowie anderen Basistechnologien große Potentiale auf dem Weltmarkt. - Weiter lesen …

(Pressehof) Leipzig – Stillen stärkt die Bindung zwischen Mutter und Kind. Außerdem ist es die natürlichste und gesündeste Möglichkeit, das Baby mit den wichtigsten Nährstoffen zu versorgen. Laut einer Untersuchung eines australischen Forscherteams könnte das Stillen jedoch einen weiteren wesentlichen Einfluss auf die Entwicklung des Kindes haben. - Weiter lesen …

(Pressehof) Leipzig – In der westlichen Welt legen die Menschen großen Wert auf Hygiene. Wissenschaftler wissen allerdings bereits seit Jahren, dass übertriebene Sauberkeit Allergien verursachen kann. - Weiter lesen …

(Pressehof) Leipzig – Rückt der jährliche Zahnarzttermin näher, wachsen bei manchen Menschen Angst und Unbehagen. Denn das klassiche Werkzeug des Zahnarztes, Bohrer und Spritze, entfaltet im empfindlichen Mundraum eine doppelt unangenehme Wirkung. Dank einer neuen Technik kann diese Angst jetzt gebannt werden. - Weiter lesen …

(Pressehof) München – Die frühzeitige Ejakulation, in der Fachsprache Ejaculatio Praecox genannt, ist eine der häufigsten Sexualstörungen beim Mann. Das Symptom äußert sich, indem die Ejakulation innerhalb von zwei Minuten oder weniger nach Beginn des Geschlechtsverkehrs einsetzt. In vielen Fällen kann es schon zu Beginn des Beischlafs zu einer Ejakulation kommen. Ein richtiger, sexueller Genuss bleibt somit nicht nur dem männlichen Part verwehrt, sondern auch der Partnerin. Häufig kommt es durch Ejakulation Praecox deshalb zu Beziehungsschwierigkeiten, die bis zur Trennung führen können. Eine unglaubliche Belastung für alle Betroffenen, da das Problem scheinbar nicht einfach zu lösen ist. - Weiter lesen …

In Europa kehren immer mehr Menschen den etablierten Kirchen den Rücken. Die zunehmende Säkularisierung unserer Gesellschaft bedeutet aber keineswegs, dass spirituelle Erfahrungen nicht mehr zeitgemäß wären – im Gegenteil! - Weiter lesen …

(lifepr) Nürnberg, 01.07.2010 – Lästige Insekten wie Mücken oder Wespen mögen bestimmte Gerüche nicht. Wer ihre Abneigungen kennt, kann sich einfach und umweltfreundlich schützen. - Weiter lesen …

(Pressehof) Leipzig – Wer Erfolg haben will, muss nur die richtigen Gedanken aussenden. Die Psychologin Kathrin Emely Springer zeigt einen Weg, wie Menschen die Welt nach den eigenen Wünschen gestalten können. Das Nachrichtenportal www.news.de stellt ihr Buch vor. - Weiter lesen …

Investitionen in Milliardenhöhe und herben Rückschlägen, scheinen die Probleme der Brennstoffzellenantriebe nahezu gelöst zu sein.
Zumindest wenn man Toyotas Chefentwickler Koei Saga Glauben schenken darf, der kürzlich ein Interview mit der Wirtschaftswoche führte. Er sieht die automobile Zukunft zwar auch in Elektroautos, jedoch nicht alleine von Batterien befeuert, sondern von Brennstoffzellen. Unterstrichen wird diese Ansicht dadurch, dass Toyota in gut vier Jahren, den ersten brennstoffzellenbetrieben PKW in Serie anbieten will. Und das bei aktuell, trotz um 90% gefallener Herstellungskosten, immer noch horrenden Preisen für Brennstoffzellen. - Weiter lesen …

Anlässlich des UN-Tages der indigenen Völker am 9. August hat Survival International einen neuen Bericht veröffentlicht, welcher die verheerenden Auswirkungen großer Staudammprojekte auf indigene Völker hervorhebt. Auch deutsche und österreichische Unternehmen sind an dem Bau einiger dieser Dämme beteiligt. - Weiter lesen …

(Pressehof) Leipzig – Basmati, auf Sanskrit der mit dem Duft, gilt als eine der edelsten Reissorten der Welt. Doch Stiftung Warentest vergab nun bei 16 von 31 Produkten die Note mangelhaft, informiert das Portal für Versteigerungen im Web www.auvito.de . Teilweise enthielten die getesteten Waren nicht ein einziges Korn Basmati. - Weiter lesen …

(Pressehof) Hannover – Einer der meistdurchgeführten plastisch-chirurgischen Eingriffe neben der Brustvergrößerung ist die Brustverkleinerung, die sogenannte Mammareduktion. Gilt eine große Brust bei Frauen allgemeinhin als begehrenswert, so dürfen die körperlichen und seelischen Lasten bei der ästhetischen Betrachtung der weiblichen Brust nicht ausgeklammert werden. - Weiter lesen …

Der Autohersteller Ford geht neue Wege
Die Meinung, große und schnelle Autos seien grundsätzlich Spritfresser, hält sich hartnäckig. Bisher wurde aufseiten der Hersteller wenig getan, um dieses Vorurteil zu entkräften. Jedoch müssen sich die Unternehmen auf eine neue Zielgruppe einstellen. Potenzielle Käufer haben in Zeiten der Energiekrise und der wachsenden Sorge um die Umwelt großes Interesse an umweltbewussten Autos. Dennoch sollten Vorzüge wie Schnelligkeit und ein gewisser Luxus nicht fehlen. Ein gesundes Umweltbewusstsein und große Autos müssen sich allerdings nicht ausschließen. Dies beweist nun ein bekannter Autohersteller. Alle wichtigen Informationen über den neuen SUV Explorer finden Interessierte bei dem Fahrzeugportal www.auto.de. - Weiter lesen …

Fachtagung zum Thema Kleinwind im Rahmen der RENEXPO® 2010
Vom 7. – 10. Oktober 2010 findet zum elften Mal die RENEXPO®, Internationale Fachmesse für Regenerative Energien und Energieeffizientes Bauen und Sanieren, im Messezentrum Augsburg statt. Im Rahmen der Messe setzt sich am 9. Oktober der 2. Kongress Kleinwindanlagen mit intelligenten Einsatzmöglichkeiten kleiner Windenergieanlagen auseinander. Die Tagung, die von REECO GmbH und dem Bundesverband Kleinwindanlagen veranstaltet wird, behandelt Märkte, Technik, Trends und Innovationen dieser neuen und unabhängigen Form der Energieerzeugung. - Weiter lesen …

Der französische Philosoph Voltaire schilderte, wie der englische Naturforscher Isaac Newton (1642-1726) unter einem Apfelbaum saß und vor sich hin grübelte. Als ein Apfel sich vom Zweig löste und auf Newtons Kopf fiel, wurde die moderne Physik geboren.

Die mechanische Ordnung.

Der Aufprall der Frucht soll dazu geführt haben, dass Newton den Grundstein für die Fallgesetze, die klassische Mechanik und die exakten Gesetze der Gravitation und Bewegung legte und in seiner Schrift Philosophiae Naturalis Principia Mathematica 1687 veröffentlichte.

Newtons Gesetze waren in der Tat umwälzend. Zwar wusste man seit der Antike, dass Regelmäßigkeit eines der Prinzipien der Natur ist. Die Prinzipien wurden jedoch weniger durch präzise Formeln ausgedrückt. Newton beobachtete nicht nur die Regelmäßigkeiten, sondern formulierte sie als Gesetze in exakter mathematischer Form.

Die simplen Regeln, die auch die Ellipse der Planetenbahnen mit der Sonne in einem Brennpunkt exakt beschrieben, führten dazu, dass das Universum wie ein ablaufendes mechanisches Uhrwerk erschien. Es gab niemand, der die Planeten ständig anschubste. Damit Objekte sich mit konstanter Geschwindigkeit auf gerader Bahn fortbewegen, ist nach Newtons Mechanik keinerlei äußerer Anstoß nötig.

Das unheimliche an Newtons Gesetzen war, dass sie mit allen Messungen exakt übereinstimmten. Als man glaubte, endlich einen Fehler zu entdecken, weil der Planet Uranus sich nicht an die vorausberechneten Umlaufbahnen hielt, entdeckte man Neptun. Die Abweichungen der Bahn des Uranus konnten daraufhin durch die bekannten Gesetze erklärt werden.

Die immer wieder bestätigte exakte Übereinstimmung von Messung und Vorhersage durch Formeln führte schließlich dazu, dass die Physiker glaubten, alle beobachtbaren Phänomene, auch solche im mikroskopischen Maßstab, könnten mechanisch erklärt werden. Die Welt hatte anscheinend eine allumfassende mechanische Ordnung.

Die emergenten Eigenschaften der Alltagswelt.

Der Schock kam im frühen 20. Jahrhundert. Der Physiker Max Planck konnte es zunächst selbst nicht glauben, was er im Zusammenhang mit der Untersuchung elektromagnetischer Strahlung entdeckte. Er stellte fest, dass Energie nur in Form unteilbarer Päckchen (Quanten) ausgestrahlt wird. Dadurch begründete er die Quantenphysik und deren mathematischen Formalismus, die Quantenmechanik. Die Anwendung von Newtons Gesetzen auf Atome und atomare Größenordnungen führt dagegen auf hoffnungslos falsche Ergebnisse, weil Atome in den Formeln der klassischen Mechanik keine räumliche Ausdehnung haben und Feststoffe beim absoluten Temperatur-Nullpunkt riesige Wärmekapazitäten besitzen sollen.

Atome verhalten sich überhaupt nicht wie Billardkugeln. Obwohl sie ihre Energie wie Teilchen tauschen, bewegen sie sich wie Wellen. Und nicht nur Atome verhalten sich so, sondern alle Objekte. Flüssigkeiten und Feststoffe sind zwar ein Zusammenschluss von Quantenmaterie zu makroskopischen Substanzen, aber ihre Eigenschaften flüssig oder fest sind Erscheinungen kollektiver Organisation, die sich nicht von den zwei sich scheinbar widersprechenden Eigenschaften (wellenartig bzw. teilchenartig) der einzelnen Quantenobjekte ableiten lassen.

Wenn sich in einem System auf höherer Ebene durch kollektive Organisation Eigenschaften zeigen, die nicht durch Eigenschaften der Systemelemente erklärt werden können, dann spricht man von emergenten Eigenschaften. Der Vorgang der Herausbildung von emergenten Eigenschaften heißt Emergenz. Die Quantenphysik beweist die Emergenz von Newtons legendären Gesetzen. Diese sind ein für große Systeme gültiger Grenzfall der Quantenmechanik. Welch eine Überraschung, dass sich unsere Alltagswirklichkeit als ein emergentes Phänomen kollektiver Organisation erweist!

Wenn wir unseren Blick schärfen für das Prinzip der kollektiven Organisation und den daraus hervorgehenden emergenten Eigenschaften, entdecken wir in unserer Welt überall das Wirken von Emergenz. Während wir vielleicht noch vor kurzem glaubten, alles Grundlegende sei schon bekannt, tun sich auf einmal neue interessante Fragen auf.

Beispielsweise bestehen Schneeflocken aus sechseckigen symmetrischen Kristallen. Es gibt unzählig verschiedene Kristallformen, und zwar so viele, dass es heißt, es gäbe keine zwei gleichen. Wie sich aber Wassermoleküle kollektiv organisieren und miteinander kommunizieren, dass die eine Ecke des Kristalls weiß, welche Form die andere Ecke gerade annimmt, so dass Symmetrie entsteht, kann mit klassischer Physik nicht beantwortet werden.

Interessant wäre es auch herauszufinden, wo menschliches Bewusstsein als anscheinend emergentes Phänomen der Evolution seinen genauen Sitz hat. Bisher hat noch niemand Bewusstsein im Gehirn lokalisieren können. Aber vielleicht sind nur nicht alle Prinzipien kollektiver Organisation bekannt, die zur gewünschten Antwort führen. Mehr Wissen über Emergenz kann dabei helfen, die Antwort zu finden. Zum Thema Evolution kann man noch weitere Fragen stellen, wie: Welches sind die Regeln kollektiver Organisation, die aus toten Molekülen Leben emergieren?

Das sind Fragen, die das Buch mit dem Titel »Emergenz« (ISBN 978-3-8391-7997-0) natürlich auch nicht erschöpfend beantworten kann. Aber es führt in die Themenstellung der Emergenz ein und zeigt auf, wie aus einfachsten organisatorischen Regeln komplexe emergente Strukturen entstehen.

Hier ein kurzer Überblick: Nach dem grundlegenden Kapitel 2, in dem wichtige Begriffe und Beispiele zur Emergenz erläutert werden, folgt das Kapitel 3, mit den Steuerungsmechanismen. Im gleichen Kapitel finden Sie auch Computer-Simulationen. Wenn man will, kann man am PC selbst Experimente durchführen, indem man die beschriebenen Programme aus dem Internet herunterlädt. Schließlich runden zwei weitere Kapitel mit Beschreibungen emergenter Phänomene der Natur und des Universums das Buch ab. Es ist ein Arbeits- und Handbuch und soll als Werkzeug dienen, um mit geschärftem Blick die Geheimnisse der Emergenz in unserer Welt zu beobachten.

Emergenz: Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik
Von Klaus-Dieter Sedlacek et al.
Preis: EUR 14,90
Broschiert: 192 Seiten
Verlag: Books on Demand Gmbh (August 2010)
ISBN-13: 978-3839179970

Buchcover: Supervereinigung

Unter Physikern herrscht allgemein Übereinstimmung darin, dass die fundamentale Wirklichkeit unserer Welt aus Feldern besteht. Diese stellen die letzte Erklärungsebene der Physik dar, die Teilchen sind deren Manifestation. Bei den Schwingungen der Felder handelt es sich um Schwingungen abstrakter Feldgrößen, denn Felder werden ausschließlich durch ein System von Zahlen beschrieben, „die wir so festlegen, dass das, was an einem Punkt geschieht, nur von den Zahlen an diesem Punkt abhängt“ (Feynman).

Niemand kann jedoch erklären, wie es möglich ist, dass Schwingungen abstrakter Feldgrößen Energie transportieren. Und niemand kann erklären, wie aus abstrakten Feldgrößen messbare Teilchen werden. Weshalb wohl nicht? Wo liegt das Problem? - Weiter lesen …

Leben ist gekennzeichnet durch die prinzipielle Unvorhersagbarkeit des Verhaltens. Die Flugbahn eines Steins kann man vorhersagen. Für die Bahn des Vogelflugs gilt das nicht. Doch die Welt toter Materie ist im Kleinen ungeahnt lebendig. - Weiter lesen …

Magnetresonanztomografieaufnahmen eines menschlichen Gehirns Bild: solipsist Lizenz-cc-by

In der Antike wohnte Zeus, der mächtigste Gott der Griechen, auf dem Olymp. Heutige Neurowissenschaftler haben dagegen einen obersten Lenker im Hippocampus des menschlichen Gehirns aufgespürt. Haben sie die Wurzeln des Glaubens gefunden?

Ins Grübeln kamen die Forscher schon vor Jahrzehnten, als der US-amerikanische Psychologe Burrhus F. Skinner seine Untersuchungen zur Entstehung des Aberglaubens Ende der 1940er Jahre durchführte und veröffentlichte. Laut der Fachzeitschrift „Monitor on Psychology” ist Skinner der bedeutendste Psychologe des 20. Jahrhunderts.

Die Psychologie versteht unter Aberglauben keineswegs eine von den Dogmen der Kirche abweichende Glaubensform. Vielmehr gilt ein irrationales Regelwissen, das sich nicht objektiv bestätigen lässt, als Aberglaube. Irrationale Verhaltensformen zählen ebenfalls dazu. Zum Aberglauben gehört, dass Menschen an einem Freitag, den 13. nicht aus dem Haus gehen wollen, damit ihnen kein Unglück passiert oder dass sie glauben, ein persönlicher Talisman sei ursächlich für ihr Glück.

Aberglaube und Glaube hängen eng zusammen. Unter Glauben im nichtreligiösen Sinn versteht man, dass ein Sachverhalt hypothetisch für wahr gehalten wird. Das lässt im Gegensatz zum Aberglauben die Möglichkeit des Irrtums zu, ganz nach dem Motto: »Es könnte auch anders sein«. Glauben im religiösen Sinn lässt dagegen nicht zu, dass es auch anders sein könnte. Insofern gleichen religiös motivierter Glaube und die daraus folgenden Verhaltensformen dem unbestätigten Regelwissen, das in den nächsten Abschnitten näher beleuchtet wird. - Weiter lesen …

Das frühe Universum. Bild: NASA

Das Reich der Physik ist immer gut für Überraschungen. Und manche der Überraschungen beginnen mit Vermutungen namhafter Physiker. Eine in letzter Zeit häufiger geäußerte Vermutung ist die, dass Information ein Grundbaustein der Welt sei. - Weiter lesen …

Symbol des Selbst - Foto: cc-by-nd h.koppdelaney (flickr)

Wie unser Bewusstsein funktioniert, wie wir Dinge erleben – das sind zwei spannende Fragen der Philosophie. Bewusste Erlebnisse fühlen sich irgendwie an – wir sehen den blauen Himmel oder genießen die warmen Sonnenstrahlen auf der Haut. Warum das so ist, beantworten viele Philosophen so: Jedes Erleben hat einen bestimmten Inhalt – wenn wir also das Blau des Himmels erleben, erleben wir den Inhalt “Der Himmel ist blau”. Hinzu kommt ein phänomenaler Inhalt, der die subjektive Dimension der Wahrnehmung, also wie sich das Blau-Erlebnis für jeden einzelnen anfühlt, bestimmt. Dieser gängigen These widersprechen die Bochumer Philosophen - Weiter lesen …

Materialisationsphänomen der Eva C. Foto: PD

Dass es unerklärliche Erscheinungen mit Beeinflussung der Materie durch die Psyche gibt, glauben mehr als dreiviertel der Menschen. Doch zu wenig Wissenschaftler beschäftigen sich heute mit diesen Phänomenen, die als »paranormal« bezeichnet werden.

Es hat fast den Anschein, als würden viele Forscher zu paranormalen Phänomenen ängstlich Abstand halten. Deshalb ist das Material, das uns die Wissenschaftler vom Anfang des 20. Jahrhunderts hinterlassen haben, immer noch unverzichtbar. Nachfolgend sind einige interessante Textpassagen dem Buch Die Natur psycho-physikalischer Phänomene: Erforschung telekinetischer Vorgänge von Dr. A. Freiherrn von Schrenck-Notzing entnommen. - Weiter lesen …