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.
  • Before its too late. . . .

    31.01.2014, K. van der Pool
    This should be mandatory reading for the 'Greens' at large.
  • Gefahren durch kriminelle Einwirkungen

    31.01.2014, Christoph Grein
    Alle Probleme, die der Autor erwähnt, lassen sich wohl mehr oder weniger leicht lösen. Hierbei geht der Autor jedoch von einer idealen Welt aus, in der es keine böswilligen Eingriffe gibt. Als Gefahren fallen mir spontan so viele ein, dass ich hier nur zwei erwähnen möchte. (In den USA hat vor einiger Zeit ein Eindringling ein ferngesteuertes Auto unter seine Kontrolle gebracht. Es handelte sich um ein Experiment zum Nachweis der Gefährlichkeit.)

    1. Nehmen wir ein Elektroauto: Es muss an einer "Zapfsäule aufgeladen" werden. Hierzu ist Kommunikation mit der Zapfsäule erforderlich. Dies öffnet die Tür für Viren. Was die bewirken können, mag sich jeder selbst vorstellen.

    2. Kommunikation mit der Umwelt: Kriminelle (Terroristen) können einen Zwangsstopp des Autos erzwingen durch Simulation eines drohenden Unfalls (Zusammenstoß). Entführung der Insassen ist die Folge.

    Mit keinem Wort geht der Autor darauf ein, wie solche Szenarien vermieden werden können. Klar, das ist eine eigene Publikation wert, doch sollte wenigstens auf diese Gefahren hingewiesen werden. (Mir wird schon Angst, wenn ich lese, dass ein Hersteller daran denkt, die Daten des Entertainment Systems über denselben Bus wie sicherheitsrelevante Daten laufen zu lassen.)
  • Nachteil oder Vorteil?

    31.01.2014, Käthe Paulus
    Könnte mir jemand die folgende Behauptung erklären:
    Große Teile unserer DNA sind von der Fremd-DNA buchstäblich leergefegt, weil die Fremd-DNA an dieser Stelle einen erheblichen evolutionären Nachteil bedeuteten.

    Wie genau kommt es zustande, dass gerade die nachteiligen DNA die ursprünglichen DNA wegfegen?
    Antwort der Redaktion:

    Liebe Frau Paulus,

    Sie haben Recht, die genannte Stelle kann man tatsächlich missverstehen, ich habe sie jetzt umformuliert in "sind frei von jeglicher Fremd-DNA". Denn das ist gemeint: Im Lauf der Zeit wurden die übernommenen Gene an diesen Stellen entfernt.

    Beste Grüße, Jan Dönges (Redaktion)

  • Die Wahrheit von Wissen

    31.01.2014, Roland Schröder
    Es trifft nicht zu, dass sich die Zahlentheorie innerhalb der Mathematik im besonderen Maße der Produktion ewiger Wahrheiten verschrieben hat. Auch die Mathematiker im Allgemeinen würden dies nicht von sich behaupten. Vielmehr herrscht innerhalb der Mathematik Konsens im Sinne von Michael H. G. Hoffmann, der das so formuliert: „Wenn wir, wie allgemein üblich, Wissen als „wahre und begründete Meinung“ definieren, dann sind mit der Forderung nach Wahrheit und Begründbarkeit Bedingungen formuliert, die letztlich nicht erfüllbar sind“.
    Der Konstruktivismus (Glasersfeld) geht noch einen Schritt darüber hinaus, indem er sagt, dass Wissen nicht unabhängig vom Wissenden existiert, sondern von ihm gemacht ist. Dieser radikalen Meinung muss man sich nicht anschließen, um zu ahnen, wie es mit der Produktion ewiger Wahrheiten bestellt ist. Die Aussagen der Mathematik sind in dem Sinne wahr, dass nach Anerkennung aller Denkvoraussetzungen (Axiome, Schlussregeln, Logik) innerhalb des so begründeten Systems wahre Aussagen entstehen.
    Antwort der Redaktion:

    Nein, ich wollte mit diesem Nebensatz nicht die Diskussion um die Frage "Was ist Wahrheit?" bereichern, sondern darauf hinaus, dass es in der Mathematik mit der Produktion neuer Ergebnisse in der Regel etwas gemächlicher zugeht. Was nicht weiter tragisch ist, schließlich sind diese Produkte ja – zumindest nach der Intention ihres Schöpfers – von, sagen wir, unbegrenzter Haltbarkeit (um der problematischen Formulierung "ewige Wahrheit" aus dem Wege zu gehen). Und just in der Zahlentheorie verlieren sie auch nie an praktischer Nützlichkeit, denn sie hatten – in der traditionellen Vorstellung ihrer Vertreter – nie eine. Daran gemessen, ist das derzeitige Entwicklungstempo in der Tat atemberaubend. Und mehr wollte ich mit dem Schlenker nicht sagen.

    Christoph Pöppe

  • Rätsel gelöst?

    30.01.2014, Manfred Polak
    Kürzlich las ich einen kurzen Artikel zum Thema, in dem behauptet wurde, das Problem sei gelöst worden. Als Ursache wurden unterschiedliche Bindungslängen im Wassernolekül präsentiert, die sich bei verschiedenen Temperaturen ergeben sollen, und die wohl metastabil einen gewissen Zeitraum überdauern sollen. Leider finde ich den etwas unklar formulierten Artikel nicht mehr, so dass ich nichts Genaueres sagen kann. Wissen Sie etwas darüber?
    Antwort der Redaktion:

    Lieber Herr Polak,

    Sie beziehen sich wahrscheinlich auf diese Publikation von Chang Qing Sun arXiv 1310.6514, 2013.

    Eine (leider englische) Zusammenfassung finden Sie z.B. hier: www.telegraph.co.uk/science/science-news/10420496/Have-scientists-worked-out-why-hot-water-freezes-faster-than-cold-water.html. Inwiefern der von den Autoren beschriebene Effekt tatsächlich existiert und genügt, um den Mpemba-Effekt zu erklären, ist allerdings noch offen.

    Beste Grüße, Jan Dönges (Redaktion)

  • MPEMBA-EFFEKT - Mitkopplung beschleunigt schnelles Gerfrieren.

    30.01.2014, Josef Rauh
    29.01.2014, Josef Rauh

    Möchte mit folgendem Ansatz einen Erklärungsversuch wagen und zur Diskussion stellen.
    Heißes Wasser hat ein größeres Volumen als kaltes und somit sind auch die Wassermoleküle und die molekularen Zwischenräume größer.
    Damit bietet eine heiße Flüssigkeit größere Freiräume für das Eindringen des kühlen Mediums und die größeren Moleküle bieten auch eine größere Oberfläche für einen schnellen Energieaustausch an das kältere eindringende Medium.
    Nun kommt es zu dem Mitkopplungseffekt. Das kühle Medium nimmt Energie vom heißen Medium auf, erwärmt sich dabei und dehnt sich selbst aus. Damit öffnet es die Struktur des noch heißen Mediums weiter auf und der Energieaustausch an das kalte Medium kann noch schneller erfolgen da sich größere Kontaktflächen zum kalten Medium ergeben. Außerdem wird durch diese Expansion des kalten Mediums ein Sog enstehen, der noch weiteres kaltes Medium hereinzieht. Die Durchdrinung des heißen Mediums durch das kalte Medium kann also schneller ablaufen. Somit sollte der Energieaustausch nochmal beschleunigt werden.
    Wasser hat bekanntlich bei 4 Grad seine größte Dichte, so dass derartiges Wasser deswegen am langsamsten gefrieren müsste.
    Interessant wäre, ob durch eine kalorimetrische Messung die Energiebilanz im zeitlichen Ablauf dieses Prozesses genau erfasst werden kann um dies zu bestätigen.
  • "Albern-dümmlich" (New York Times)

    29.01.2014, Matthias Noe
    Andere, die dieses Buch gelesen haben, wie David Albert, Professor der Philosophie an der Columbia University, müssen sich teilweise selbst im Zaun halten, ob dessen geradezu desolater philosophischer Kurzsichtigkeit. In der New York Times pointiert Albert seine Aussage wie folgt:

    "Vor hundert Jahren, so meint er [Krauss], hätte niemand auch nur einen Moment gezögert, eine räumliche Ausdehnung ohne jegliche Materie darin als 'Nichts' zu bezeichnen. [...] Doch alles, was man meiner Ansicht nach hierauf erwidern kann, ist, dass Krauss völlig Unrecht hat und seine theologischen und philosophischen Kritiker goldrichtig liegen: Wen kümmert es schon, ob wir damals einen Moment gezögert hätten? Vor hundert Jahren hatten wir schlicht Unrecht und wissen nun weitaus mehr. Und wenn das, was wir zuvor für Nichts gehalten hätten, bei genauerer Betrachtung die Grundbedingungen für die Entstehung von Protonen und Neutronen, Tischen und Stühlen, Planeten und Sonnensystemen, Galaxien und Universen bereits in sich trägt, dann war es nie wirklich Nichts und hätte es auch niemals sein können. [...] Als ich aufwuchs [...] war Kritik an Religion allgegenwärtig. Ihrzufolge war Religion grausam, ein Schwindel, ein Werkzeug der Unterdrückung, etwas voller Verachtung und Abscheu für alles, das fundamental menschlich war. Vielleicht war das die Wahrheit, vielleicht auch nicht, [...] aber es ist mehr als nur ein Jammer, dass alles, was Typen wie dieser [Krauss], in Büchern wie diesen vor diesem Hintergrund anbieten, der blasse, mickrige, albern-dümmliche, streberhafte Vorwurf ist, Religion wäre, nun, dumm.”

    http://www.nytimes.com/2012/03/25/books/review/a-universe-from-nothing-by-lawrence-m-krauss.html
  • Mittlere Temperatur ist der falsche Indikator !

    29.01.2014, Michael Schmidt
    Sicher ist der Ansatz über die Energiebilanz des Systems in die Berechnungen der mittleren Temperaturen eingegangen. Das Gesamtsystem besitz so viele unbekannte, bisher nicht quantifizierte Energiesenken, dass die mittlere Temperatur zwar eine populäre, weil fassbare Größe darstellt, aber eher eine untergeordnete Rolle spielen sollte.
    Bei dem Klimasystem handelt es sich um ein "chaotisches" System. Es ensteht hier die Frage welche Attraktoren den Verlauf bestimmen. Auf welcher Bifurkationslinie bewegen wir uns ? Solche Diagramme zeigen durchaus "Pausen" in den Übergängen zwischen unterschiedlichen Zuständen. Diese Zusammenhänge nur über die Temperatur als Indikator zu diskutieren greift deutlich zu kurz!
    Es steht wohl noch viel Forschungsarbeit aus um die richtigen Attraktoren in dem Energieszenario zu bestimmen und zu quantifizieren.
    Wann finden wir den mathematischen Ansatz um einer derart komplexen Materie nicht hilflos mit unvollständigen Modellen und mangelnder Rechenleistung begegnen zu müssen. Alle Modelle sind nur so gut wie das investierte Wissen.
    Man sollte mit dem Versuch aufhören ein hochkomplexes Modell wie das Erdklima über einfache Phänomene populärwissenschaftlich zu diskutieren. Die meisten Menschen verstehen deshalb diese Diskussion vermutlich auch falsch.
  • Eine Pause?

    29.01.2014, Karen
    Hier auf Spektrum wurde doch immer betont, daß es keinen Hiatus gäbe!?!

    Gut, daß man hier jetzt auch Nature-Artikel übersetzt und endlich die Debatte im größerern Rahmen abgebildet wird...

    (Es gibt eine Pause, pssssssssssssst! :-)
    Antwort der Redaktion:
    Werte Karen,

    ich empfehle die Lektüre dieses Interviews mit Herrn von Storch und Herrn Latif:

    http://www.spektrum.de/alias/klimaforschung/nur-die-temperaturen-pausieren/1207873

    Mit freundlichen Grüßen
    Daniel Lingenhöhl
    Redaktion Spektrum.de
  • Eisschmelze

    29.01.2014, Zukunft
    In den letzten Jahren häufen sich Meldungen über zunehmendes Abschmelzen von Antarktiseis und andern Eismassen. Wasser hat bekanntlich eine relative hohe Schmelzwärme. Welcher Anteil der auf die Erde treffenden Sonnenenergie ist für das Schmelzen der Eismassen erforderlich? Welchen Einfluss hat dies auf die globalen Durchschnittstemperaturen?
  • Wärme-/Energieaustausch Pazifik und Erdmantel

    29.01.2014, Ralf Weingart
    In dem Beitrag werden verschiedene Modelle für den Wärmetransport und deren Transformation erwähnt. Ein Wärmeaustausch zwischen Ozean, hier der Pazifik, und dem Erdmantel findet keine Erwähnung. Da es sich um langfristige Phänomene handelt, sollte meines Erachtens diese Schittstelle auch Betrachtung finden. Es kann auch sein, dass nicht nur ein Wärmeaustausch zwischen Ozean und Erdmantel stattfindet, sondern auch ein Austausch von Energie über andere physikalische Parameter, wie z.B. den Druck stattfindet. Vielleicht liesen sich die Werte der Veränderungen des Erdmantels in dem genannten Zeitraum mit den Temparaturwerten korrelieren.
  • Multidekadische Oszillationen

    29.01.2014, Werner Kohl
    Schön, dass die multidekadischen Oszillationen als wichtige Einflussgröße auf das Klima auch in den etablierten Kreisen der Klimaforscher angekommen sind.
    Zwar ist die PDO nicht die Ursache, aber immerhin in wichtiger Indikator für diese Oszillationen, die den möglichen Hauptgrund für den derzeitigen Erwärmungs-Stillstand darstellen. Die Stellgröße selbst ist ENSO.

    Drei wichtige Schlussfolgerungen kann man daraus ziehen.

    1. Natürliche Einflüsse sind mindestens so groß wie anthropogene Einflüsse. Andernfalls könnte der Temperatur-Anstieg durch Treibhausgase derzeit nicht vollständig kompensiert werden.

    2. Nachdem die derzeit negative Phase der Oszillationen (Periode ~60 Jahre) zur Kompensation des globalen Temperatur-Anstiegs führt, muss die positive Phase Ende des 20. Jhdt. einen natürlichen Beitrag zum damaligen Temperatur-Anstieg geführt haben. Tollefson erwähnt dies zwar nicht in seinem Nature-Artikel. Der von ihm ausführlich zitierte Kevin Trenberth hat diesen Schluss allerdings selbst gezogen:
    http://www.reportingclimatescience.com/news-stories/article/global-warming-pause-due-to-pacific-says-trenberth.html

    "The picture emerging is one where the positive phase of the PDO from 1976 to 1998 enhanced the surface warming somewhat by reducing the amount of heat sequestered by the deep ocean, while the negative phase of the PDO is one where more heat gets deposited at greater depths, contributing to the overall warming of the oceans but cooling the surface somewhat. The Pacific Ocean appears to account for the majority of the decadal variability."

    3. Dies bedeutet aber, dass die vom IPCC angenommene Sensitivität von CO2 (1,5° - 4,5° Erwärmung bei Verdopplung der CO2-Konzentration) systematisch zu hoch angesetzt ist, weil im AR5 die Stellgröße ENSO nicht berücksichtigt ist.
  • Nochmal MPEMBA-EFFEKT

    28.01.2014, Helmi Gnauk
    Könnte beim MPEMBA-Effekt nicht auch die Brownsche Molekularbewegung eine entscheidende Rolle spielen? Man könnte ja vermuten, dass sich schneller bewegende (bzw. schneller zitternde) Moleküle sich schneller zu einem Kristallgitter ordnen können als die "kalten". Und im Kristallgitter in der Bewegung eingeschränkte Moleküle sind halt kälter als freibewegliche. Das nur als Frage, bin nicht vom Fach.
  • Historische Klimadaten

    28.01.2014, Karl D. May, Gengenbach

    Der Artikel präsentiert einige bemerkenswerte Aspekte, gibt aber in zwei Punkten Anlass zu Nachfragen.

    Anders Celsius (1701-1744), René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757) und Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) sind die einzigen heute bekannten Wissenschaftler, die sich etwa zu gleicher Zeit mit der objektiven Temperaturmessung beschäftigt haben. Fahrenheit soll (Brockhaus) 1714 erstmals die Herstellung übereinstimmender Thermometer gelungen sein. Um 1742 präsentierte Celsius seine Temperaturskala. Wie können dann im Bild Seite 84 Sommertemperaturen ab 1500 berücksichtigt werden? Zumindest bedürfte die Behauptung einer Erläuterung.

    Im Bild Seite 83 wird ein sehr kleinteiliges Raster für die Messwerte über den Meeren gewählt, ohne zu erläutern, wie ab 1880 so viele Messreihen auf Monatsbasis auf der riesigen Meeresoberfläche ermittelt wurden und mit welcher Genauigkeit.

    Bei retrospektiven Betrachtungen des Klimas missachtet man üblicherweise die (mangels Messtechnik) qualitativen Angaben in vielen Ortschroniken. Für die Stadt Gengenbach nahe Straßburg wird überliefert: 1518: Es herrscht Hungersnot und überall sind schlechte Ernten; 1530: Am Josefs-Tag (19. März) gibt es schon Früchte, die sonst erst im Juni reif sind. Eine zweite Ernte im Herbst ist möglich; 1540: Große Trockenheit und viel Wein. Dieser ist billiger als Wasser. 1570: Nacheinander 12 Fehljahre für die Bauern. 1719: Das außergewöhnlichste Jahr war 1719. Der Winter war stürmisch und regnerisch, aber ohne Kälte und Schnee. Unvermittelt wurde es Ende Februar hochsommerlich mit solcher Hitze und Trockenheit, dass bis zum Sommer fast kein Regen fiel. Fluss und Brunnen trockneten aus, viel Vieh kam um, alles reifte vorzeitig. Endlich im August stürzte das ersehnte Nass vom Himmel, was eine Weinernte von ungeahntem Ausmaß bescherte …

    Rekorde dieser Art sind uns heute völlig fremd. Es wäre sicher ein lohnendes Projekt, in die aktuelle Klimadiskussion die historischen Ereignisse etwas differenzierter miteinzubeziehen.

    Antwort der Redaktion:

    Vielen Dank für die interessierte Nachfrage! Die gezeigte Studie der europäischen Sommertemperaturen ab dem Jahr 1500 von Barriopedro et al. (Science 2011) basiert für die Zeit vor der Existenz von Thermometermessungen auf der Auswertung von Proxydaten durch Luterbacher et al. (Science 2004). Unter den hier verwendeten Proxydaten sind Klimainformationen aus Baumringen und Eisbohrkernen, aber es wurden auch schriftliche Aufzeichnungen aus früheren Jahrhunderten verwendet, wie Sie sie zitieren. Solche Beschreibungen von klimatisch beeinflussten Ereignissen sind eine wichtige Datenquelle in der Paläoklimaforschung und werden systematisch ausgewertet - zum Beispiel die Termine der Weinlese bis zurück ins Jahr 1354.

    Die Abbildung auf S. 83 basiert auf dem globalen Temperaturdatensatz des Goddard Institute for Space Studies der NASA in New York. Das Verfahren ist beschrieben in Hansen und Lebedeff (Journal of Geophysical Research 1987). Sie haben Recht, dass gemessene Meerestemperaturen vor der Satellitenära nicht auf einem feinen Gitter verfügbar sind. Die NASA macht sich bei der Erstellung der Karten die Beobachtung zunutze, dass Temperaturveränderungen in den Monatsmittelwerten einen räumlichen Korrelationsradius von rund 1200 Kilometern aufweisen, so dass man auch mit der vorhandenen, begrenzten Datendichte nahezu globale Karten erstellen kann. Bewusst haben wir in unserer Grafik die Meeresgebiete abgeblendet, um die Aufmerksamkeit auf die besser mit Daten abgedeckten Landgebiete zu lenken.

    Stefan Rahmstorf

  • Zu Unrecht vergessen

    27.01.2014, Dr. Ansgar Hofmann, Heidelberg
    Vielen Dank für diesen sehr informativen Artikel über einen interessanten deutschen Physiker und Menschen, der wirklich zu Unrecht nicht bekannt ist. Sein Leben und Wirken verdient es in die Erinnerung gerufen und gehalten zu werden. Der Autor hat es verstanden, die Einflüsse auf Houtermans und seine Einflüsse auf seine Kollegen und Wissenschaft gut darzustellen.