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.
  • Mal eine Frage

    08.11.2010, Olaf Schlüter, Baldham
    Ist schon lange her, dass ich mich mit Physik beschäftigt habe. Dunkel erinnere ich mich noch, dass die Energiedichte eines elektromagnetischen Strahlungsfeldes gar nicht frequenzabhängig ist. Aus der Energiebeziehung der Photonen jedenfalls darf man das nicht schließen. Ein elektromagnetisches Feld mit niedrigerer Frequenz gibt seine Energie lediglich in kleineren Portionen ab.

    Deswegen war ich beim Lesen des Artikels sehr verwundert. Ist die Autorin jetzt sehr viel schlauer als ich (wahrscheinlich) oder hat sie sich in der dualen Natur elektromagnetischer Wellen verzettelt?
  • Elektrotaxis in China

    08.11.2010, Dr. Ralf Metzner, Schanghai
    Der Wirkungsgrad von Batterien, Lade- und Entladevorgang sowie der von Invertern - Wandlern zwischen Gleich- und Wechselstrom - darf auch nicht vernachlaessigt werden. Ebensowenig wie die Stromtransportverluste durch Leitungen.
    Batteriegespeiste Elektrofahrzeuge machen eigentlich nur Sinn, wenn der Ladestrom hauptsaechlich aus Solar- und Windenergie stammt und nachts bei Stromueberangebot aus Nuklearkraftwerken (was vielen Deutschen ja nicht passt).

    Interessanterweise laufen gerade in China Pilotversuche mit hunderten Elektrotaxis UND ein Initialprogramm mit 10.000 Ladestationen für Elektrofahrzeuge in Shenzhen, die übrigens vornehmlich über Solaranlagen vor Ort und Windanlagen in der Umgebung gespeist werden sollen.

    Vorreiter ist BYD, ein chinesischer Autohersteller und zugleich einer der größten Akkuhersteller der Welt.
  • Rotverschiebung: Doppler oder Expansion?

    08.11.2010, Peter Wüst, Überlingen
    Richtig ist, dass der Betrag der kosmologischen Rotverschiebung (z), einmal gedeutet unter Zugrundelegung des Dopplereffektes (Bewegung im statischen Raum), das andere Mal gedeutet unter Zugrundelegung der Expansion des Universums für kleine Werte der Rotverschiebung sich numerisch nur unwesentlich unterscheidet.
    Für größere Werte von z gilt das nicht mehr. Für welche der beiden Vorgehensweisen man sich entscheiden sollte, siehe auch der Leserbrief von Wolfgang Illig.
    Was mich noch gestört hat war die Grafik auf Seite 29 "Galaktische Rotverschiebung als Dopplereffekt". Die Darstellung des Sachverhaltes in einem Raumzeitdiagramm, mit der Trajektorie der Galaxie, die das Licht zu uns zurückgeschickt hat, mit der Trajektorie des Beobachters und der des Photons (Rückblicklichtkegel) ist wirklich die hierfür passende Darstellung.
    Man muss sich allerdings entscheiden, aus welcher Perspektive man die Verhältnisse zeigt. Nicht nur aus didaktischen Gründen ist es empfohlen, dazu die Perspektive des Beobachters einzunehmen. Dann aber ist die Zeitachse des Raumzeitdiagramms identisch mit der Trajektorie des Beobachters, steht senkrecht auf der "Raumebene". Und die Geschwindigkeit des Beobachters in der Raumzeit ist dann gleich NULL!
    Mit Verlaub, ich werde mich nicht wieder mit Doppler als Erklärungsmodell für die kosmologische Rotverschiebung anfreunden, auch nicht mit der im Artikel darauf sich gründenden Erklärung dafür, dass im expandierenden Universum keine Energie verloren geht.
  • Antwort an Reiner Vogels

    08.11.2010, Prof. Dr. Uwe Hillebrand
    Immer wieder muss man feststellen, dass gläubige Menschen in Bezug auf ihre Religion den Sinn ihrer Worte gar nicht verstehen, auch wenn sie sonst durchaus intelligent argumentieren wie Reiner Vogels in seinem Leserbrief. Was ist denn seine Religion, sein Glaube? Wo ist denn der Beweis, dass es seinen Gott gibt? Ein Gott, sagen die Kirchenleute und auch Herr Vogels, der sich auf drei Personen aufteilen soll. Ob ihm das überhaupt recht ist? Die Kirchenleute haben auch ein Fegefeuer eingerichtet, allerdings ohne ihren Gott zu fragen. Vielleicht möchte der gar keins haben? Die Protestanten wollen jedenfalls keins haben. Und es könnte pausenlos so weitergehen, alles einfache und logische Fragen, die sich ein Gläubiger nie stellt.

    Ein Atheist weiß genauso viel oder besser gesagt genauso wenig wie ein Gläubiger. Während der aber alles, was ihm die Kirchenleute erzählen, bedenkenlos nachplappert, ist sich der Atheist völlig klar darüber, dass er über die Entstehung des Seins absolut nichts weiß. Und das sagt er auch. Wir können zwar, was das Universum anbelangt, inzwischen bis zum Urknall zurückgehen, den Johannes Paul II. 1996 zähneknirschend und überfällig anerkannt hat und damit in Sachen Paradies - in meiner Kindheit die unumstößliche göttliche Wahrheit, das sagte auch Pius XII. 1950 - der Lüge überführt worden ist, aber was vorher war, wissen wir nicht. Das mag zwar frustrierend sein, aber es ist ein Faktum. Radio Vatikan weiß schon, was vorher war, nämlich eine göttliche Masse. Wir sehen, der Blödsinn geht weiter.

  • hoffentlich...

    04.11.2010, Uwe Zimmermann, Uppsala
    ...hilft es!

    Wir haben nur einen Planeten zur Verfügung, um damit Experimente zu machen. Und könnten heutige Computersimualtionen das wahre Klimageschehen mit und ohne Geoengineering wirklich beurteilen, dann bräuchte man die Experimente auf kleiner Skala ja wohl kaum.

    Wenn man sich die abentuerlichen Ideen ansieht, die in den letzten Jahren in den Medien präsentiert wurden, dann kann man sich nur fragen, ob die beteiligten Erfinder überhaupt wissen, was sie tun.

    Andererseits weiß ich als Wissenschaftler selbst von meinem Gebiet, dass das, was in den Medien gezeigt wird (auch und speziell auf Spartensendern wie Discovery "Science" und National Geographic) nur selten die tatsächliche, aktuelle Forschung repräsentiert...

    Keinesfalls sollten derartig weltumspannende Experimente von einzelnen Erfindern, Nachrichtenkanälen oder einzelnen Regierungen durchgeführt werden, denn niemand und kein Land der Erde wäre in der Lage, die Haftung für ein fehlgeschlagenes Experiment zu übernehmen. Ein Moratorium, dass alle Beteiligten zu einem detaillierteren Nachdenken vor einem eventuellen Experiment anstiftet, ist nur zu begrüßen.
  • Bei den Argumenten pro Geoengineering

    04.11.2010, Dr. Gilbert Brands, Krummhörn
    frage ich mich, wie krank und größenwahnsinnig man eigentlich heute als Wissenschaftler sein darf, um immer noch ernst genommen zu werden. Dr. Mabuse war wohl nur ein kleines Licht gegen solche Leute. Bei Wort "Sulfatschirm" sollten vielleicht auch die Macher dieser Zeitschrift mal an kaputte Wälder im letzten Jahrhundert denken. Und das zur "Korrektur" alles andere als allgemein akzeptierter Klimamodelle.
    Antwort der Redaktion:
    Sehr geehrter Herr Brands,



    Sie haben Recht mit Ihrer Anmerkung zum "Sulfatschirm" - den übrigens auch Jeff Tollefson "kritisch beäugt". In verschiedenen Artikeln zum Thema wie "Sonnencreme für die Atmosphäre" oder "Eisendüngung fördert Giftblüten" haben wir übrigens stets auch auf die Risiken und Probleme dieser Technologie hingewiesen. Als Wissenschaftsseite empfinden wir es aber als unsere Pflicht, auch über Entwicklungen im Geoengineering zu berichten.



    Mit freundlichen Grüßen



    Daniel Lingenhöhl


    Redaktion spektrumdirekt
  • Bewusstseinsillusion - ein performativer Selbstwiderspruch

    03.11.2010, Egbert Scheunemann
    Wer in der Diskussion um die Philosophie des Geistes und des Bewusstseins oder auch um die Frage, ob es so etwas wie Willensfreiheit gibt, up to date sein will, kommt um die Arbeiten von Thomas Metzinger nicht herum. Er ist einer der Stars in diesem Diskussionskontext. Viele seiner Arbeiten habe ich gelesen, sein neuestes Buch werde ich aber nicht mehr lesen. Metzingers Herumreiten auf der Illusionsschiene ist inzwischen nämlich nur noch langweilig – ja ärgerlich, weil er schon vor fast zehn Jahren behauptet hat, dass auch das Ich, also das Ich-Bewusstsein, nur eine Illusion sei. In dem von ihm herausgegebenen und mit formulierten Buch „Bewusstsein“ schreibt Metzinger: „In dieser globalen Ganzheit (gemeint ist eine neuronale Repräsentation höchster Ordnung; E.S.) gibt es … eine unhintergehbare Ich-Illusion: ein Selbstmodell, das nicht als Modell erkannt wird.“ (1991, S. 629) Warum hat ihn bis heute niemand darauf aufmerksam gemacht, dass es sich hier um einen klassischen performativen Selbstwiderspruch handelt?
    Um es in der hier gebotenen Kürze nur anzudeuten: Wie ist Metzinger nur dahinter gekommen, dass das Bewusstsein insgesamt und das Ich-Bewusstsein im Besonderen nur Illusionen sind – wenn diese Illusionen, zumindest im Falle des Ich-Bewusstseins, doch „unhintergehbar“ sein sollen und selbst „nicht als Modell erkannt“ werden können? Welche Normalsterblichen nicht zugänglichen Erkenntniskanäle zu Wesen, die erkennen können, was Normalsterbliche nicht erkennen können, hat Metzinger? Welches Hyper-Ich hat er, dass ER von SEINEM Ich erkennen kann, was andere nicht von ihrem Ich erkennen können? Warum trifft, falls Metzinger doch zu den Normalsterblichen gehören sollte, die Bewusstseins-, Ich- oder Willensfreiheitsillusion nicht auf sich selbst zu? Warum ist die Rede von der Illusion unseres Ichs oder unseres Bewusstseins insgesamt nicht selbst eine Illusion?
    Ein Ich, das von sich (und anderen Ichen) behauptet, es sei eine Illusion, begeht einen performativen Selbstwiderspruch. Eine Ich-Illusion, falls es sie gibt, kann eine Ich-Illusion nicht als Ich-Illusion erkennen. Eine erkannte Illusion ist für den, der sie hatte und erkannte, keine Illusion mehr. Und am allerwenigsten ist das, was die Illusion als Illusion erkannte, selbst eine Illusion – das Bewusstsein als bewusstes Denken.
    Dieser performative Selbstwiderspruch taucht auch in Metzingers Behauptung auf, dass unsere (natürliche) Wahrnehmung nur einen kleinen Ausschnitt der Wirklichkeit wahrnehme, wir also einem „Tunnelblick“ unterlägen. Woher weiß Metzinger denn, dass die Wirklichkeit weit mehr ist, als wir als einzelne Menschen (natürlicherweise) wahrnehmen (können)? Das weiß er und das wissen wir, weil wir durch die kommunikativ vermittelte Wahrnehmung anderer Menschen und durch technische Hilfsmittel (vom Mikroskop bis zum Teleskop) wissen, dass die Wirklichkeit weit mehr ist als das, was wir als einzelne Menschen unmittelbar wahrnehmen können. Und exakt in dem Maße, wie wir dies wissen, unterliegen wir eben gerade nicht einem „Tunnelblick“.
    Worüber freilich KEIN Mensch etwas weiß, weil noch KEIN Mensch es wahrgenommen hat, darüber sollten wir, frei nach Wittgenstein, lieber schweigen. Auch Metzinger. Freilich könnte er dann nicht mehr auf seiner Illusionsschiene herumreiten und wäre schnell kein Star mehr. Aber die Welt hätte schon Schlimmeres erlebt.

    Ausführlicher habe ich mich zur so genannten Bewusstseinsillusion hier geäußert. Dort weise ich auch auf, warum der Schluss von der (vermeintlich) universellen Geltung der (vermeintlich) deterministischen Naturgesetze auf die Nichtexistenz der Willensfreiheit ein katastrophaler Fehlschluss ist.


  • Noch fest im Jahr 2010?

    02.11.2010, Steffen Grunert
    Hallo liebes Team,

    habe da gerade ein kleines "Zeitproblem" entdeckt:

    "Vielleicht laufen wir einem Phantom nach, so heißt das Interview, das Spektrum der Wissenschaft für die Novemberausgabe 2011 ..." ???

    Ich glaubte, noch fest im Jahr 2010 zu sein?

    Bitte um kurze Bestätigung und besten Dank,
    Steffen Grunert

    Antwort der Redaktion:
    Wir korrigieren und bestätigen - ebenfalls mit Dank!
  • Frage nach der Vielzelligkeit

    29.10.2010, Ulrich Heemann
    Sehr interessant, aber leider wurde die eingangs aufgeworfene Frage:

    Machte dieses geologische Ereignis vielzellige Organismen erst möglich?

    in keiner Weise behandelt. Schade.
    Antwort der Redaktion:
    Die Frage kann ich prinzipiell nicht beantworten, da ich dazu herausfinden müsste, ob sich auch ohne die globale Vereisung vielzelliges Leben auf der Erde entwickelt hätte. Ein Experiment, das diese Frage abschließend klärt, wäre auch eher aufwendig, insofern bleibt die Fragestellung bis auf Weiteres Spielwiese für Gedankenexperimente.



    Herzliche Grüße,



    Lars Fischer
  • Geringerer Wirkungsgrad

    29.10.2010, Karl-Heinz Haid, Isny-Beuren
    Auf Seite 95 schreiben Sie dick auf dem Rand: „Elektromotoren nutzen 90 Prozent der zur Verfügung stehenden Energie“. Doch wenn man z.B. von Dieselöl = Heizöl ausgeht und damit einen Verbrennungsmotor betreibt, ist der Wirkungsgrad zwischen 35% und 40%. Erzeugt man aus dem Öl in einem Heizkraftwerk elektrischen Strom, ist der Wirkungsgrad kaum höher. Multipliziert mit den 90% des Elektromotors, ergibt das weniger als beim Dieselmotor. Der Umweg über Elektrizität sieht insgesamt sauberer aus, da es um den Elektromotor herum nicht wummert und stinkt, allerdings entsteht mehr CO2 als bei direkter Nutzung.

    Erzeugt man den Strom aus Wasser oder Wind, ist die Gesamtbilanz mit 80% bis 85% günstiger, doch auch hier gilt: der Umweg ist immer länger als der direkte! Auch bei den nachwachsenden Rohstoffen ist es energetisch innvoller, das Erzeugnis, Gas oder Alkohol, im Verbrennungsmotor des herkömmlichen Autos zu verwerten, als es zu verstromen um dann die Batterie eines Elektroautos zu laden, die dann die Energie wieder an den Motor abgeben muss, was alles mit Verlusten verbunden ist. Abgesehen davon, dass die Batterien eine zusätzliche Belastung der Umwelt mit Problemstoffen mit sich bringen.

    Der Elektroantrieb für Fahrzeuge kann nur in Städten sinnvoll sein, um das Abgas- und Feinstaubproblem nach draußen zu verlagern. Und dann wäre es am besten, den Individualverkehr vollständig aus den Zentren zu verbannen und die Personenbeförderung mit durch Oberleitungen versorgte Busse und Straßen- und U-bahnen durchzuführen.
  • Ökolandbau ein Muss! Raubbauwirtschaft am Ende

    28.10.2010, Bernhard Schmidt Rudersdorf
    Ökolandbau bietet definitiv mehr Lösungen
    als Probleme.
    Hier wird über pfluglos Wirtschaften nachgedacht,
    von Mangel nur dort, wo es die Agrarindustrie verursacht.
    Wen wundert es, wenn die Probleme für Alle
    ein paar Wenige schnell reich machen,
    die meisten von uns aber arm, krank und abhängig.
    Es ist also eine Frage der Politik und dieser Pseudo-Demokratie
    und ein Problem der Reichen, die noch schneller reich werden wollen als ein Problem der Landwirtschaft.
    Es wäre geradezu ein Jahrtausendwitz,
    wenn wir auf einmal Hungern müssten, bloß weil wir unser Essen nicht mehr anbauen "können".
    Da wäre also der Mensch sich selbst die größte Katastrophe.
    Was die Agrarindustrie leider Gottes bereits unter Beweis stellt.
  • Warum Dopplereffekt?

    28.10.2010, Wolfgang Illig, Ruppertsgrün
    Der Artikel erscheint mir etwas verwirrend. Um die Friedmann-Lemaître-Gleichungen lösen zu können, benötigt man Zustandsgleichungen für die unterschiedlichen, im Kosmos enthaltenen Materieformen, insbesondere für ein relativistisches Gas (Photonen). Diese Zustandsgleichung führt (unter Nutzung einer notwendigen Integrabilitätsbedingung) zu einer Abhängigkeit der Energiedichte (des Photonengases) vom Kehrwert der vierten Potenz des Abstands - 3 Potenzen für die Teilchendichte (wie auch bei Staub) und die Verbleibende für die Wellenlänge. Damit nimmt in einem expandierenden Universum die Energiedichte des Photonengases um eine Potenz schneller ab als die der gewöhnlichen (und wahrscheinlich auch der Dunklen) Materie. Das gut durch Beobachtungen bestätigte Lambda-CDM-Modell nutzt die genannte Eigenschaft des Photonengases. Wenn aber ein Energieverlust der Photonen durch Rotverschiebung Grundlage des Modells ist, verstehe ich nicht, wieso im Nachgang die Rotverschiebung als Dopplereffekt mit "Energieerhaltung" interpretiert werden soll.

    Auch ist nach meiner Ansicht die Aussage nicht korrekt, dass "die Raumzeit des Universums in genügend kleinen Bereichen annähernd flach ist". Richtiger müsste man schreiben, dass man in jedem Raumzeitpunkt ein geeignetes Koordinatensystem wählen kann, indem lokal keine Gravitation herrscht (Flachheit) und somit die SRT gilt. Im Allgemeinen ist das so zu wählende Koordinatensystem von Raumzeitpunkt zu Raumzeitpunkt verschieden, so dass man nicht einfach viele kleine flache Umgebungen auf der Trajektorie aneinanderreihen kann (denn gerade im Unterschied der benachbarten, auf Flachheit transormierten, Koordinatensysteme sind die Krümmungseigenschaften dann versteckt). Mit dieser Argumentation könnte man sonst auch begründen, dass eine global gekrümmte Raumzeit flach ist. Für mich gab und gibt es kein Rätsel um den Energieverlust. Die Energie ist in der ART nicht eindeutig definiert und ein entsprechender globaler Erhaltungssatz existiert nicht. Und dies - wie vieles andere auch - ist im Artikel klar beschrieben. Warum also Dopplereffekt?

    Ich hatte gehofft, im Artikel etwas Neues darüber zu erfahren, ob sich wenigstens in unserem sichtbaren Teil des Universums Energie auf Grund der Tatsache eindeutig definieren läßt, dass der kosmische Mikrowellenhintergrund eigentlich ein ausgezeichnetes Bezugssystem (Ruhesystem) definiert.
  • Mit einer Fläche eine Datenmenge beschreiben?

    28.10.2010, Reiner Großmann, Backnang
    Auf Seite 36 des Artikels wird der Generaldirektor des CERN mit folgender Aussage zitiert: "Unser Ziel ist es, in den nächsten 18 bis 24 Monaten ein inverses Femtobarn an Daten zu liefern." Das liest sich so, als würde mit einem "inversen Femtobarn" eine Datenmenge angegeben. Ein Barn ist meines Wissens eine Flächeneinheit (10-28 Quadratmeter), und femto steht für 10-15. Wie kann man mit einer inversen Fläche (1/qm) eine Datenmenge beschreiben? Ich bin selbst Physiker, kann mir aber darauf keinen Reim machen. Vielleicht können Sie mir auf die Sprünge helfen.
    Antwort der Redaktion:
    Grob funktioniert das so: Die Teilchenphysiker kennen den Wirkungsquerschnitt der Proton-Proton-Kollisionen, also eine Fläche. Der Wert ist energieabhängig und könnte zum Beispiel rund 100 Millibarn betragen, wobei 1 Barn = 1028 m2.



    Und wenn die Physiker jetzt, wie der CERN-Generaldirektor, die Zahl der einfallenden Protonen pro Fläche angeben (nämlich in 1/Femtobarn, also in inversen Femtobarn), lässt sich diese Zahl mit dem Wirkungsquerschnitt multiplizieren und man erhält die Zahl der Kollisionen. Es handelt sich bei der Angabe von inversen Femtobarn also um eine indirekte Angabe der Zahl der Kollisionen (deshalb die unerwartete Einheit), die aber üblich ist.
  • Flut durch flüssige Atmosphäre?

    28.10.2010, Dipl.-Ing. Uwe Zimmermann, Düsseldorf
    Ich habe mit großem Interesse den Artikel über Titan gelesen. In dem Bericht ist von Sturzfluten die Rede und mir kam dabei eine Frage in den Sinn.

    Die Atmosphäre besteht aus Stickstoff und die Oberflächentemperatur beträgt -180 Grad Celsius. Stickstoff hat eine Siedetemperatur von -196 Grad Celsius (bei 1 bar, der Luftdruck auf Titan ist höher, also sollte auch die Siedetemperatur höher sein). Kann es in einer kalten Winternacht zu Fluten kommen, weil sich die Atmosphäre verflüssigt?

    Oder allgemein gefragt: Was passiert, wenn an einem Ort die Umgebungstemperatur unter die Siedetemperatur des Hauptbestandteils der Atmosphäre fällt?
    Antwort der Redaktion:
    Da müsste man tatsächlich einen Titanexperten fragen. Über Mars hingegen lässt sich folgendes sagen: In dessen polaren Regionen passiert das jeden Winter. Das atmosphärische Kohlendioxid (das 95 Prozent der Marsatmosphäre ausmacht) fällt aus (als Trockeneis), dadurch sinkt der Druck (Ende Herbst bis Mitte Winter) um 20 bis 30 Prozent (in der polaren Region). Das führt auch zu charakteristischen Winden.



    Ob das Ausfrieren des Hauptbestandteils der Atmosphäre auf Titan beobachtet wurde oder von Modellen vorhergesagt wird, wissen wir auch nicht zu sagen. Während es aber an den Marspolen um einen Übergang von gasförmig zu fest geht, handelt es sich auf Titan um einen Übergang von gasförmig zu flüssig.



    Flüssigkeiten (insbesondere nahe dem Siedepunkt!) haben aber einen wesentlich höheren Dampfdruck als Feststoffe, und gehen damit auch leicht wieder in die Gasphase über. Sobald sich ein hypothetisches(!) Stickstoff-Tröpfchen bildet, ist der Druck lokal wesentlich verringert, was sofort die Rückumwandlung in gasförmigen Stickstoff nach sich zieht.



    Vermutlich sind solche N2-Tröpfchen (wenn sie überhaupt entstehen) nur ganz kurzlebig und haben gar keine Zeit, als "Regentröpfchen" auszufallen.
  • Es erstaunt mich immer wieder,

    28.10.2010, Gilbert Brands, Krummhörn
    welche gigantischen Berge von Argumenten, Bedenken und Hysterie selbst in kleinsten CO2-Fragen aufgebaut werden, und wie dies sich alles in vollständiges Nichts auflösen, wenn ideologiekonforme Techniken vorgeschlagen werden, über deren Auswirkungen ebenfalls höchstens wohlberechtigte Spekulationen vorliegen.

    Abgesehen davon wird ein großer Teil des Erdgasersatzes nicht in Kraftwerken verfeuert werden, sondern im Heizungs- und Verkehrsbereich. Wer fängt denn da das Kohlendioxid ab?
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