Lesermeinung - Spektrum der Wissenschaft

Ihre Beiträge sind uns willkommen! Schreiben Sie uns Ihre Fragen und Anregungen, Ihre Kritik oder Zustimmung. Wir veröffentlichen hier laufend Ihre aktuellen Zuschriften.
  • Nehmt doch einfach kleinere Kugeln und Würfel!

    27.07.2012, Hans-Paul Schwefel
    Hätte der Autor eine Einheitskugel mit Durchmesser 1 und einen Einheitswürfel mit Kantenlänge 1 gewählt, so wäre das Volumen des n-Würfels konstant 1 Metern geblieben und das Hyperkugelvolumen monoton kleiner geworden - ohne das scheinbare Paradoxon. Den Winzling n-Kugel zu finden, ist aber wirklich nicht schwer. Er berührt doch alle der sehr vielen Außen-Hyperflächen jeweils in deren Mitte. Interessant gewesen wäre die Anzahl letzterer.
    Antwort der Redaktion:

    Es ist schon merkwürdig: Ob das Volumen der "Einheitskugel", gemessen am Volumen des "Einheitswürfels" (Kantenlänge 1), anfangs mit n ansteigt oder nicht, hängt davon ab, ob man "Einheitskugel" als "Radius 1" oder "Durchmesser 1" versteht. Keine der beiden Interpretationen kann für sich beanspruchen, die "natürlichste", "naheliegendste" oder gar "richtige" zu sein.

    Die zweite Frage ist schnell beantwortet: Der n-Würfel wird von 2n Hyperflächen der Dimension n–1 berandet. (Warum? Der Einheitswürfel besteht aus allen Punkten, deren Koordinaten sämtlich zwischen 0 und 1 liegen. Dessen Rand ist die Menge aller Punkte, bei denen eine Koordinate entweder auf 0 oder auf 1 fixiert ist und die anderen zwischen 0 und 1 variieren dürfen. Dafür gibt es 2n Möglichkeiten.)

    Christoph Pöppe, Redaktion

  • Gegen Wunder und Illusionen

    27.07.2012, howetzel
    Die Energiewende muss endlich als ein anspruchsvolles Programm begriffen und angegangen werden! Wer hier Wunder erwartet und Illusionen verkauft, hat diesen Anspruch nicht verstanden. Und Brücken, sehr weitreichende, sollte man bauen, auch mit Absturzschutz versehen und schon gar nicht beginnen sie abzureisen, bevor das andere Ufer erreicht ist.

    Biomasse ist speicherbar, aber ihr begrenztes Potenzial wird nicht ausreichen, das mit den fluktuierenden Einspeisern notwendige Speichervolumen zu erreichen. Über diese Problem darf nicht nur geredet werden!
  • Zustimmung

    27.07.2012, Wolfgang Zeitler
    Was einen der "gesunde Menschenverstand" lehrt, wird hier mit mit Zahlen untermauert und insbesondere für Deutschland nachgewiesen: Nur Bioabfälle haben bei ihrer Verwendung zur Energiegewinnung eine eindeutig positive Bilanz.
  • Verbrauch und Aufnahme

    27.07.2012, M. Wohlhüter
    Es ist ja ein schönes Ergebnis, dass "Jäger und Sammler" in etwa gleich viel Energie verbrauchen wie europäische "Couch-Potatos". Mich würde allerdings interessieren, wie es mit der Kalorienaufnahme der beiden verglichenen Gruppen aussieht, bevor ich schlussfolgere, dass nicht der moderne Lebenswandel für die Zunahme von Übergewicht verantwortlich ist. Ich bin kein Experte, aber ich habe das Gefühl, eine Tüte Kartoffelchips bringt mir mehr Energie als mein Anteil an der letzten erlegten Antilope.
    Antwort der Redaktion:

    Vielen Dank für Ihre Zuschrift! Sie und Herr Meckes (Leserbrief "und Nahrungsaufnahme?") haben Recht mit diesem Einwand. Allerdings sind sich die Autoren dieser Tatsache wohl bewusst. Es gibt eine Reihe alternativer Erklärungen für die Adipositas-Epidemie - etwa, dass Menschen aus den Industrienationen zu viele Kalorien zu sich nehmen, dass sie die falschen Produkte essen (Stichwort Fastfood), dass andere Faktoren des Lebensstils eine Rolle spielen (Stress, Tagesrhythmus) oder auch dass sie bestimmten Umweltgiften ausgesetzt sind, auf die der Körper entsprechend reagiert. Zwischen diese Alternativerklärungen zu entscheiden, war allerdings nicht das Ziel der Forscher. Ihnen ging es lediglich um die Behauptung, der "westliche" Mensch bewege sich weniger, als es sein genetisches Erbe verlangt, und verbrauche infolgedessen weniger Energie. Diese Erklärung wollen sie angesichts ihrer Befunde ausschließen.

    Ein Nebenprodukt dieser Untersuchung ist übrigens auch die Vermutung, Menschen aus "traditionellen" Gesellschaften seien vor Übergewicht gewappnet, wenn sie mit industrieller Nahrung in Kontakt kommen, da sie einem aktiveren Lebensstil nachgehen.

    Mit freundlichen Grüßen, jd

  • Film

    27.07.2012, Oliver Meckes
    Ich habe in dem Filmchen keine Termite explodieren sehen.
  • und Nahrungsaufnahme?

    27.07.2012, Oliver Meckes
    Das ist ja eine sehr schmale Betrachtung des Problems Adipositas. Naheliegend wäre ja gewesen, nicht den Energieverbrauch sondern vor allem das Verhältnis zur "Brennstoffaufnahme" darzustellen. Dann fällt das Ergebnis sicher negativ für den Industriemenschen aus.
  • Kaufen Sie keine Souvenirs,

    26.07.2012, Antonietta
    für die Tiere sterben oder leiden müssen wie z. B. Taschen aus Krokodilleder, Pelze, Schnitzereien aus Elfenbein oder gar lebende Tiere wie Vögel oder Affen. Sie sind nicht nur aus moralischen, sondern auch aus artenschutz- und zollrechtlichen Gründen abzulehnen.
  • Schwitzen ?

    26.07.2012, Holger Schoening
    Wie wurde der Wasseranteil der durch Schwitzen verloren ging gemessen ?
    Antwort der Redaktion:

    Lieber Herr Schoening, vielen Dank für Ihre Nachfrage. Der Anteil, der durch Schwitzen verloren geht, ist unerheblich, da er beide Isotope im gleichen Ausmaß betrifft. Betrachtet man den Anteil von 2H im Urin, hat man einen Basiswert, der mit dem darin enthaltenen Anteil an 18O verglichen werden kann. Gerade darin liegt der Vorteil bei der Verwendung zweier Marker, von denen nur einer dem eigentlich interessanten Prozess - dem Energieverbrauch - unterliegt.

    Eine gute Erklärung der Methode, allerdings auf Englisch, finden Sie in der Wikipedia: Doubly labeled water

    Mit freundlichen Grüßen, jd

  • Ein unsportliches Problem

    26.07.2012, Detlef Schroedter
    Wirft man einem Sportler vor, er habe nur gewonnen, weil er "bessere" Gene hat, kann man einem anderen vorwerfen, er haben nur gewonnen, weil er einen besseren Trainer hat. Oder die besseren Laufschuhe. Oder weil er überhaupt trainiert hat.

    Im übrigen Leben werden wir auch ermuntert, uns nach unseren Talenten zu entwickeln. Es dürfte sich in jedem Lebensbereich herausstellen, dass die "besten" Musiker, Wissenschaftler, Banker, Bürokraten, Kindergärtner... in irgendeiner Form eine genetisch besonders günstige Ausstattung für ihr Tun mit sich bringen. Niemand käme auf die Idee, ihnen daraus einen Vorwurf zu machen.

    Warum sollte man gerade Sportlern ihre Gene vorwerfen?

    Alles was darüber hinausgeht, beginnt in menschgemachte Optimierungen zu gehen. Darunter fällt Doping genauso wie der gute Trainingsplan oder die HiTech-Ausrüstung. Ob solche Verbesserungen erwünscht sind, ist eine ganz allgemein gesellschaftliche Frage. Doping ist nicht nur im Sport unerwünscht, sondern allgemein verpönt (es sei denn, die Pillen heißen Asperin oder ähnlich). Besseres Trianing (=Ausbildung) und besseres Equipment werden im allgemein anerkannt (Neider gibt es immer). Und verbesserte Gene? Diese gesellschaftliche Frage ist noch nicht geklärt. Aber mein Gefühl ordnet sie eher in die Richtung "Doping" ein.

    Wirklich schwierig wird es bei den Grenzfällen, und diese werden sich nie abschließend beantworten lassen. Immer wird man mit einem Minimalkonsens auskommen müssen. Vor einer Examensprüfung muss ich mir keine Gedanken um eine Aspirin machen müssen, vor dem olympischen Wettkampf kann die Banane aus dem falschen Anbaugebiet schon die Sperre bedeuten.

    Sollten diese Grenzfälle einmal überhand nehmen und sich Spitzenleistungen zu sehr von der Person abkoppeln und überwiegend vom investierten Kapital abhängen gibt es noch immer eine vierte Möglichkei für Olympia: Wir schaffen die Spiele ab.
  • Echte und falsche Pilze

    26.07.2012, Ekkehard Gessner, Nottuln
    Leider hat Frau Pahler ihre richtige Angabe im Originaltext falsch verbessert. Im Originaltext steht richtig, dass Phytophthora-Arten „pilzähnliche Organismen“ sind. Dem widerspricht sie im Leserbrief mit der Bemerkung, dass Phytophthora doch ein Pilz sei. Diese Korrektur entspricht nicht dem heutigen Stand der Wissenschaft.
    Die Gattung Phytophthora (Ordnung Peronosporales, Abteilung Oomycota) gehört nach heutiger Erkenntnis nicht zu den Pilzen (Mycota) und ist auch nicht mit ihnen verwandt. Diese Erkenntnis ist nicht neu. So hat schon Hanns Kreisel 1969 in seinem Buch „Grundzüge eines natürlichen Systems der Pilze“ die Oomycota aus dem Pilzreich „Eumycota“ ausgeschlossen und sie als „pilzähnliche Organismen“ bezeichnet. Diese Auffassung wurde durch neuere elektronenmikroskopische und molekulargenetische Untersuchungen bestätigt.
    Nach heutiger Erkenntnis bilden die Oomycota zusammen mit etlichen anderen Organismengruppen ein eigenes Reich (Straminipila, auch Chromista genannt). Zu den Oomycota gehören u. a. auch die bekannten „Falschen Mehltaupilze“ (Phytophthora; Peronospora; Bremia etc.), die man besser als „Falsche Mehltaue“ bezeichnen sollte. „Echte Mehltau-pilze“ hingegen gehören zu den Echten Pilzen (Reich der Mycota). Das phylogenetische Verwandtschaftsverhältnis zwischen (Homo sapiens) und der Bierhefe (Saccharomycetes) ist erheblich enger als das Verwandtschaftsverhältnis zwischen Echten Mehltaupilzen (Erysiphales) und falschen Mehltauen (Peronosporales). Echte Pilze sind nun mal mit den Tieren (und dem Menschen) viel näher verwandt als mit Oomycota. „Niedere Pilze“ sind Echte Pilze (Mycota). Hierzu gehören zum Beispiel die meist wasserbewohnenden Chytridiomycota. In älterer Literatur werden allerdings die Oomycota oft noch zu den „Niederen Pilzen“ gezählt.
  • Fatale Folgen von "Lernstudien" für Industrienationen?

    26.07.2012, Dr.-Ing. S. Möller
    Sehr geehrte Damen und Herren,
    seit ca. 10 Jahren befasse ich mich mit den Auswirkungen neurowissenschaftlicher Erkenntnisse auf Lerntheorien; speziell im Bereich Mathematik und Physik. Entsprechend interessant fand ich den Artikel „Kinder und Krähen lernen ähnlich …“ vom 25. Juli 2012. Die Fokussierung auf die "Ähnlichkeiten" zwischen menschlichem und tierischem Lernen finde ich als Diplom-Physiker allerdings bedenklich: zum einen ist der Begriff des "ähnlichen Lernens“ zwischen Menschen und Tieren ausgesprochen schwammig und hat wenig Informationswert; man könnte - und sollte - ihn daher aus dem wissenschaftlichen Diskurs über Lernmechanismen streichen. Zum anderen verführt die Suche nach "Ähnlichkeiten" dazu, dass spätere, altersspezifische Lernstufen beim Menschen ausgeblendet werden. Beides wird offensichtlich, wenn man vier reifungsbedingte Stufen menschlichen Lernens unterscheidet:

    Stufe 1: unmittelbares Erfahrungslernen (konkret): die Manipulation eines Gegenstandes verändert genau diesen Gegenstand. Hier lernen Kinder unter acht Jahren und Krähen durchaus gleich, was die Autoren völlig korrekt im ersten Teil nachweisen.

    Stufe 2: bedingtes Erfahrungslernen (konkret): bei Manipulation eines Gegenstandes verändert sich ein anderer Gegenstand. Im Unterschied zu Kindern ab acht Jahren lernen Krähen dies nicht durch Versuch und Irrtum. Hier entsteht ein reifungsbedingter Unterschied zwischen Krähen und Menschen, den die Autoren ebenfalls korrekt aufzeigen. Hier "Ähnlichkeiten" zu konstruieren, ist überflüssig. Der Unterschied ist deutlich: Kindern lernen Stufe 2 durch selbstständigen Versuch und Irrtum. Krähen lernen nicht selbständig - man kann sie aber ebenso wie eine Vielzahl anderer Tiere mit einem geschickten Versuchsaufbau auf solche Problemlösungen trainieren (konditionieren).

    Zwar war es nicht Anspruch der Autoren der zitierten Studie, die Stufen menschlichen Lernens mit zunehmender Hirnreifung zu untersuchen, dennoch sei der Vollständigkeit halber auf die späteren Reifungsstadien des menschlichen Hirns hingewiesen:

    Stufe 3: das Anwenden von Weltwissen (erster Schritt zur Abstraktion mittels Sprache): mit dem Prinzip der kommunizierenden Röhren werden Kinder erst im Physikunterricht bekannt gemacht. Achtjährige können die hinter dem Versuchsaufbau verborgenen kommunizierenden Röhren nicht vermuten, da das Prinzip im Lehrplan erst später auftritt. Die Problemlösungsstrategien, welche Kinder zwischen dem 6. Lebensjahr (das Einschulungsalter ist daher weltweit ungefähr gleich) und dem 12. Lebensjahr (Pubertät) entwickeln, hängen von der Vermittlung von Weltwissen – also von Unterrichtung - ab. Und Unterrichtung ist sprachgebunden - spätestens hier ist das Lernen von Krähen und Kindern völlig unterschiedlich.

    Stufe 4: Erst nach der Pubertät wird die Fähigkeit erworben, mit der Kombination aus konkretem Weltwissen und logischem Schlussfolgern neue, abstrakte Probleme zu lösen. Hierzu ist es wichtig zu wissen, dass dazu nötige Bereiche des menschlichen Frontalhirns erst nach der Pubertät bis ca. zum 20. Lebensjahr vollständig ausreifen. Dies ist einer der Gründe, warum z. B. die Differentialrechnung in Mathematik und Physik erst in entsprechendem Alter verstanden wird.

    Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass der Erwerb mathematischer bzw. naturwissenschaftlicher Kompetenzen unter einer Vielzahl von Studien leidet, die „Ähnlichkeiten“ zwischen menschlichem und tierischem Lernen betonen. Wünschenswert sind Studien zu Unterschieden zwischen menschlichem Lernen und dem anderer Spezies, welche obige Reifungsstufen berücksichtigen. Einen Vergleich adulter Krähen mit Kindern vor der Pubertät mag man noch anekdotisch hinnehmen – wenn aber die überwiegende Mehrheit von Lernstudien die Kompetenzen adulter, nichtmenschliche Primaten mit denen von Menschen vor der Pubertät vergleicht und hier „Ähnlichkeiten“ nachweist, so ist das für den Erwerb kultureller Fähigkeiten des Menschen fatal: kürzlich beklagten Hochschulen die katastrophale mathematische Vorbildung ihrer Erstsemestler, welche in den Ingenieurswissenschaften zu einer Studienabbrecher-Quote von knapp 50% führt. (Wohlgemerkt: diese i.d.R. überdurchschnittlich begabten Studenten wechseln nicht zu einem anderen Studienfach; sie verlassen die Universitäten und gehen als hochqualifizierter Nachwuchs verloren!) Daher muss man verkürzt feststellen: diese Art von "Lernforschung" marginalisiert die heutzutage wertvollste Ressource „brainware“ eines Industriestandortes, indem sie die Entwicklung eben dieser „brainware“ bei der nachfolgenden Generation im entscheidenden Reifungsstadium schlichtweg ignoriert bzw. mit ungeeignete Ansätze sogar verhindert. Man fragt sich unwillkürlich, ob sich überhaupt ein Forschungszweig sich den langfristigen ökonomischen Folgen solcher "Lernstudien" beschäftigt? Über einen Hinweis auf solche Untersuchungen wäre ich dankbar.
    Mit freundlichen Grüßen,
    S. Möller
  • Ein Artikel, den die Welt sicher nicht braucht

    26.07.2012, Fritz Kronberg
    Zitat: Weltklasseathleten bringen von Natur aus eine Minimalausstattung "leistungssteigender Gene mit Zitat Ende
    Welch eine Überraschung!!!
    Daß diese Tatsache dazu verlockt, sich zu "verbessern", ist auch nicht sonderlich überraschend. Die Zukunftsausblicke, die der Autor offenbar für realistisch hält, sind allerdings (zum Teil) einfach nur albern oder (zum anderen Teil) trivial.
    Auf so etwas kan man wirklich gut verzichten.

    MfG,

    F. Kronberg
  • @tim

    25.07.2012, Chuen Gerber
    Guten Abend Tim. Sie schreiben:

    "Nach bisherigen Erkenntnissen scheint die Schiefergas-Förderung (in Bezug auf die Grundwassergefährdung) nicht riskanter als die Förderung von Erdöl oder Erdgas zu sein."

    Ich wüsste gern, wo die "bisherigen Erkenntnisse" publiziert und wer die Studien finanziert hat.
    Dennoch festzuhalten ist:
    Mit dem Fracking ist die Gefährdung des Grundwassers nun auch direkt vor unserer Haustür angekommen und nicht mehr outgesourct in Ländern wo die die Bevölkerung sich nicht wehren kann!

    PS: Der Film "Gasland" welcher auf Youtube zu finden ist alarmierend und sollte von möglichst vielen gesehen werden.
  • @Karl-Heinz Beier - quantenmechanische Mechanismen

    25.07.2012, Dr. Wolfgang Klein
    Das klingt ja alles ein bisschen wie bei Heidegger (das Gering des Ringes, das Sein ist das Sosein des Daseins usw.). Wenn Sie schon David Bohm zitieren, wäre auch Hugh Everett III, The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics (zw. 1950 und 1960) ganz interessant (ohne dass ich jetzt ein Hugh Everett-Jünger wäre). Da kann man auch eine Begründung nachlesen, wie man über ein deterministisches Modell, nämlich die universelle Wellenfunktion zu den statistisch messbaren Observablenwerten kommt. Die Mathematik in dieser Arbeit ist richtig gut und belastbar und kein Geschwafel. Es gibt leider nur kein Experiment mit dem man zwischen Everett und Bohm und Kopenhagener Deutung und so weiter entscheiden könnte.

    Ich finde die Sache mit dem Higgs-Feld und den ganzen wortreichen (aber m.E. inhaltsleeren) Umschreibungen, wie das Higgs-Feld bzw. das Higgs-Boson mit den anderen Teilchen wechselwirkt, hochgradig spekulativ. Bis jetzt hat man ja nichts weiter gefunden als ein Teilchen, das von seiner Masse her und seinen Spuren im Detektor irgendwie neu und ein Kandidat für das gemutmaßte Teilchen sein könnte.

    QM/Standardmodell/SUSY/Stringtheorie zum aktuellen Diskussionstand ist so wie wenn man von jemand eine sehr, sehr große ganze Zahl als Summe bekommen hat und fabuliert nun darüber, welches die ganzzahligen Summanden sind, die zu der Summe geführt haben. Es gibt es sicher viele Möglichkeiten die Summe zu bilden, aber keine Möglichkeit eindeutig zu sagen, welche es denn letztendlich gewesen ist. Zu dumm!
  • Stromverbrauch ist nicht gleich Energiebedarf

    25.07.2012, Tim
    Apropos Erkenntnisse, die sich noch nicht überall herumgesprochen haben:

    Der Stromverbrauch macht nur rund 20 Prozent unseres Energieverbrauchs aus. Selbst wenn wir das Stromproblem nachhaltig lösen, ist nach wie vor völlig unklar, wo um Himmels willen die restliche Energie herkommen soll.

    Dass Politik und Gesellschaft so stolz auf die irrelevanten Fortschritte im Strombereich sind, offenbart einfach nur die bestürzende Naivität vieler Zeitgenossen und ihr Unwissen über unseren wahren Energiehunger.
    Antwort der Redaktion:
    Sie haben recht, Tim,

    gemäß Bundesumweltamt hatte elektrischer Strom mit 516 Terawattstunden (TWh) an der 2010 in Deutschland erzeugten bzw. bereitgestellten Endenergie tatsächlich „nur“ einen Anteil von 20,5 Prozent. 721 TWh lieferten fossile und biogene Kraftstoffe, während der Löwenanteil von 50,8 Prozent (1279 TWh) genutzte Wärme war. Das bestreitet Buchautor Winterhagen auch nicht. Und erfreulicherweise sinken diese Zahlen, wenn auch langsam.

    Allerdings präsentiert Winterhagen weder eine Patentlösung, wie der Stromverbrauch langfristig gesichert werden könnte, noch lässt er den übrigen Energiebedarf außen vor. Im Gegenteil. Er mahnt die Politiker sowie alle Akteure, Industrie und Privatverbraucher – Leser von "Spektrum der Wissenschaft" eingeschlossen –, zur offenen Diskussion über die Zukunft der Energie(-Versorgung).

    Reinhard Löser
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