Rätselhafte Formeln am Boden von Röntgens Institut
Als der australische Tourist Tony Bracken bei einem Besuch der Röntgen-Gedächtnisstätte – dem ehemaligen Physikalischen Institut der Universität Würzburg – den Fußboden des Instituts näher in Augenschein nahm, entdeckte er seltsame mathematische Formeln, die er sich zunächst nicht erklären konnte – und das will was heißen, immerhin ist Bracken emeritierter Professor für Mathematik der University of Queensland. sin (y)sin (y/2)=1.3685 sin (x)sin (x/3) und sin (x)sin (x/3)+sin (y)sin (y/3)+0.4375=0 lauten die beiden rätselhaften trigonometrischen Formeln auf Bodenkacheln am westlichen Eingang des Gebäudes. Nachdem die Pressestelle der Universität Würzburg zunächst nichts über die Formeln wusste, veröffentlichte Bracken einen Brief in "Physics World", der Zeitschrift des British Institute of Physics.
Dies brachte schließlich Licht ins Dunkel. Ein aufmerksamer Leser erinnerte sich an Recherchen zu dieser Frage aus den 1970er Jahren, die letztlich auch zu einer Antwort gefunden hatten: Die mathematischen Formeln bilden die Grundlage für das Muster der Bodenfliesen, die in dem Gebäude zu sehen sind. Als Beweis dient ein Zitat aus einer handschriftlichen Chronik von Professor Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch (1840-1910), der von 1875 bis 1888 als Vorgänger von Wilhelm Conrad Röntgen Ordinarius für Physik an der Universität Würzburg gewesen war. "Die Fußbodenplattung am Eingang wurde aus Gefälligkeit von Villeroy und Boch in Mettlach unter Leitung des Ingenieurs Urbach hergestellt. Die Curven fanden sich in einer amerikanischen Abhandlung von Newton und Philipps", heißt es in dieser Chronik. Entworfen worden waren die "Curven" von Vinzenz Strouhal. Strouhal stammte aus Prag und war von 1875 bis 1879 wissenschaftlicher Assistent bei Kohlrausch und anschließend Privatdozent. Zur ursprünglichen Quelle der Formeln, der zitierten "amerikanischen Abhandlung von Newton und Philipps", konnte man allerdings bisher noch nicht vordringen.
Forscher machten Diamanten noch härter
Bekanntermaßen kann es kein natürliches Material hinsichtlich der Härte mit Diamanten aufnehmen. Mit einem Wert von 10 auf der Härteskala nach Mohs kann diese spezielle Form von Kohlenstoff selbst Stahl mühelos schneiden. Weniger bekannt war bisher allerdings, dass sich selbst diese enorme Festigkeit noch steigern lässt: Forscher um Jodie Bradby von der Australian National University in Canberra haben nun einen Diamanten hergestellt, der um bis zu 58 Prozent härter ist als herkömmliche Diamanten. Vorbild für das superharte Material ist sogenannter Lonsdaleit, also eine hexagonaler Diamantenform, die in der Natur bisher erst wenige Male an Einschlagsorten von Meteoriten gefunden wurde. Den Wissenschaftern gelang es laut "Scientific Reports", diese spezielle Variante im Nanoformat im Labor herzustellen, indem sie zwei Diamanten in einer Diamantstempelzelle bei einer Temperatur von nur 400 Grad Celsius mit hochem Druck gegeneinander pressten. "Diese neuen Diamanten sind nicht für einen Verlobungsring gedacht", meint Bradby über das Ergebnis. "Sie werden statt dessen im Bergbau gute Dienste leisten."
Spektakulärer Blick auf die CO2-Verteilung
Kohlendioxid ist alles andere als gleichmäßig in der Erdatmosphäre verteilt. Wo sich das klimaschädigende Gas konzentriert und wo es nur in geringer Menge vorkommt, haben nun Klimaforscher der Nasa erstmals anschaulich ins Bild gesetzt: Die Visualisierung auf Basis von Daten des Messsatelliten Orbiting Carbon Observatory-2 und eines Atmosphärenmodells zeigt in bisher unerreichtem Detailreichtum, wo sich die Verteilung von CO2 im Verlauf eines Jahres ändert. Unter anderem lassen sich an den Bildern die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozeanen und Landflächen ablesen.
So könnte Robert the Bruce ausgesehen haben
Einigermaßen realitätsnahe Abbildungen von historischen Persönlichkeiten aus der Zeit vor der Renaissancemalerei sind praktisch nicht existent. Es gab durchaus viele Wandteppiche, Plastiken oder Gemälde, doch nur bei wenigen mittelalterlichen Kunstwerken konnte man sich sicher sein, ein halbwegs naturgetreues Porträt vor sich zu haben. Seit Wissenschafter jedoch damit begonnen haben, Gesichter auf Basis von Schädelknochen zu rekonstruieren, hat sich das geändert. Ein aktuelles Beispiel haben nun Forscher von den Universitäten Glasgow und Liverpool vorgestellt. Die Experten untersuchten zwei Jahre lang den Schädel von Robert I., auch bekannt als Robert the Bruce.
Robert war während der Schottischen Unabhängigkeitskriege gegen England Anführer der aufständischen Schotten und gilt als einer der bedeutendsten Herrscher Schottlands. Berühmt wurde er vor allem für seinen Sieg über die Engländer bei der legendären Schlacht von Bannockburn im Jahr 1314. Das Ergebnis der Rekonstruktion auf Basis eines Abgusses seines Schädels wurde in der vergangenen Woche in Glasgow vorgestellt. Während die Gesichtszüge von Robert – inklusive krankheitsbedingter Narben – nach Angaben der Forscher durchaus realistisch sein dürften, mussten sie bei der Wahl der Augen- und Haarfarbe mehr oder weniger raten.
Das älteste Kloster Großbritanniens
Inmitten der Avalon-Sümpfe im britischen Somerset liegt die Insel Beckery. Bereits in den 1960er-Jahren ist man dort bei Ausgrabungen auf Jahrhunderte alte Ruinen und einen Friedhof gestoßen, auf dem ausschließlich Männer begraben worden waren – ein deutlicher Hinweis, dass es sich um die Überreste eines Klosters handeln dürfte. Aus welcher Zeit die Funde stammen, war bisher unklar, weshalb Archäologen des South West Heritage Trust nun Proben von sieben der insgesamt 50 Toten nahmen. Die anschließend durchgeführte Radiokarbondatierung ergab eine regelrechte Sensation: Die ältesten Gebeine stammen aus einer Zeit zwischen 406 und 544. Damit dürfte das Kloster auf Beckery Island bereits im fünften Jahrhundert existiert haben – und folglich das älteste bekannte Kloster Großbritanniens darstellen. Ganz in der Nähe der Anlage, in Glastonbury Abbey, soll sich übrigens auch das Grab von König Artus befinden. So er tatsächlich existierte, könnte der Monarch das Kloster nach Ansicht der Wissenschafter auch besucht haben.
Wissenschaft zum Lachen
Dass Wissenschaft auch seine unterhaltsamen Seiten hat, davon kann man sich in einem kürzlich präsentierten Cartoonband mit dem originell-unoriginellen Titel "Wissenschaftliche Cartoons" überzeugen (derStandard.at berichtete). Am vergangenen Samstag wurde im Wiener Museumsquartier erstmals der Österreichische Cartoonpreis für den besten Cartoon zum Thema Wissenschaft vergeben. Aus den von 131 Künstlern eingereichten 801 Cartoons haben die Mitarbeiter der Galerie der Komischen Künste eine Shortlist erstellt, aus der dann eine Fachjury die Sieger gewählt hat. Parallel dazu durften die Stammkunden der Komischen Künste den Publikumspreis bestimmen.
Der mit 1.000 Euro dotierte 1. Platz ging an Katharina Greve, für das obere Bild. Der undotierte 2. Platz ging an Dorthe Landschulz, für dieses Bild. Den ebenfalls undotierten 3. Platz sicherte sich das Zeichnerduo Hauck & Bauer, für diesen Cartoon. Der mit einer Kiste Bier dotierte Publikumspreis ging an Uwe Krumbiegel für dieses Bild. Die Ausstellung mit den besten eingereichten Cartoons ist noch bis zum 28. Februar in der Galerie der Komischen Künste im MuseumsQuartier Wien zu sehn.
Wachsende Riesen
Astronomen haben mithilfe des größten Radioteleskops der Erde, dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile, die Geburt großer Exoplaneten festgehalten. Bei der Beobachtung des jungen Sterns HD 163296 in 400 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Schütze fanden die Wissenschafter klare Hinweise darauf, dass in der protoplanetaren Scheibe mindestens zwei Gasriesen von der Größe unseres Saturn heranreifen. Die Exoplaneten haben während ihres Wachstum beim Einsammeln von Gas und Staub zwei klar erkennbare ringförmige Lücken in der zirkumstellare Scheibe geformt, die sich in Abständen von 100 bzw. 160 Astronomischen Einheiten (AU) vom zentralen Stern befinden. Eine dritte Lücke in 60 AU Distanz (dies entspricht etwa dem doppelten Abstand zwischen Sonne und Neptun) enthält im Unterschied zu den anderen beiden mehr Staub und Gas. Die Wissenschafter vermuten aus diesem Grund, dass dafür kein junger Exoplanet verantwortlich ist. Was diese Kluft verursacht hat, bleibt daher vorerst rätselhaft.
Wisdom sorgt schon wieder für Nachwuchs
Und sie brütet erneut: Der älteste bekannte Vogel der Welt, wird nicht müde, jedes Jahr aufs neue Nachkommen in die Welt zu setzen. Derzeit sitzt das mindestens 66 Jahre alte Laysan-Albatrossweibchen Wisdom auf seinem bereits 41. Ei. Einem Bericht des U.S. Fish and Wildlife Service zufolge brütet der betagte Vogel seit Ende November an seinem langjährigen Brutplatz auf den pazifischen Midway-Inseln. Nicht nur das hohe Alter verblüfft die Biologen, auch dass Wisdom nach ihrem Bruterfolg im vergangenen Jahr heuer erneut ein Ei gelegt hat, ist ungewöhnlich. Normalerweise brüten Albatrosse nur jedes zweite Jahr. Der Vogel war 1956 erstmals beringt worden. Damals dürfte Wisdom bereits mindestens fünf Jahre alt gewesen sein.
Proxima Centauri b könnte Leben beherbergen
Eine der spannendsten astronomischen Entdeckungen dieses Jahres war zweifellos, dass Proxima Centauri von einem Exoplaneten in der habitablen Zone umkreist wird. Seither wird mehr oder weniger fundiert spekuliert, ob diese 4,2 Lichtjahre entfernte Welt lebensfreundliche Bedingungen bereitstellen könnte. Einiges von dem, was die Wissenschafter bisher über den Exoplaneten um den nächstgelegenen Stern herausgefunden haben, spricht dafür: Abgesehen davon, dass Wasser auf Proxima Centauri b flüssig sein könnte, weist die erhobene Masse von mindestens 1,3 Erdmassen darauf hin, dass der Exoplanet womöglich eine felsige Welt ist. Dagegen spricht allerdings, dass der Planet den Roten Zwergstern Proxima Centauri in sehr geringem Abstand umkreist und ihm deshalb immer die gleiche Seite zuweist.
Nun haben US-Forscher um Dimitra Atri vom Blue Marble Institute of Space Science in Seattle anhand von Simulationen einige plausible Szenarien präsentiert, die Leben auf Proxima Centauri b durchaus möglich erscheinen lassen: Sollte der Exoplaneten eine dichte Atmosphäre besitzen oder von einem starken Magnetfeld umgeben sein, dann wären potenzielle Organismen auf der Oberfläche von Proxima Centauri b vor stellaren Strahlen- und Partikelausbrüchen des gefährlich nahen Sterns weitgehend geschützt.
Erstmals Bor auf dem Mars entdeckt
Die Erforschung des Roten Planeten hat bereits zahlreiche chemische Verbindungen und Elemente zutage gefördert – Bor war allerdings bisher nicht darunter. Das hat sich nun geändert: Der Nasa-Rover Curiosity hat das seltene Halbmetall nun erstmals auf dem Mars in gleich mehreren Mineraladern im Krater Gale entdeckt. Das mithilfe des Analyseinstuments ChemCam identifizierte Element fand sich an 23 Stellen in der sogenannten Yellowknife Bay sowie in 20 Calciumsulfat-Adern der Murray Buttes, einer Region, die der Roboter vor kurzem verlassen hat. "Keine einzige aller Mars-Missionen konnte bisher Bor aufspüren", erklärte Patrick Gasda vom Los Alamos National Laboratory bei der Bekanntgabe des Fundes.
Das Bor könnte nach Ansicht der Nasa-Forscher darauf hinweisen, dass die mineralischen Adern, in denen das Element steckt, aus Grundwasser entstand, das zwischen 0 und 60 Grad Celsius warm gewesen sein muss. In welcher Verbindung das Bor vorkommt, konnte mit der ChemCam nicht festgestellt werden. Die Wissenschafter nehmen allerdings an, dass es sich um Natriumborat handelt. Dies könnte bedeuten, dass das Wasser, in dem es ursprünglich gelöst war, pH-neutral oder nur leicht basisch war und damit potenzielle Lebensformen darin existiert haben könnten.
Juno absolviert dritten Flyby
Am 4. Juli erreichte die Nasa-Sonde Juno ihren Zielplaneten Jupiter. Seither umkreist Juno den Gasriesen in einem langgezogenen Orbit, der die Sonde alle 53 Tage bis auf knapp über 4.000 Kilometer an die Jupiter-Oberfläche heranbringt. Vor wenigen Tagen vollzog Juno ihren dritten Flyby und schoss dabei einige spektakuläre Aufnahmen vom größten Planeten unseres Sonnensystems, darunter auch das obere Bild. Das Foto vom 11. Dezember zeigt die Wolkenwelt aus einer Entfernung von 24.000 Kilometern und wurde mit dem JunoCam Imager aufgenommen. Zu sehen ist eine von acht massiven, hellen Wirbelstürmen, einer Formation, die die Wissenschafter als "Perlenschnur" (String of Pearls) kennen. Die nächste Annäherung an Jupiters Oberfläche soll am 2. Februar stattfinden.
Erster Laser der Welt
Im Jahr 1960 begann eine neue Ära der Technologiegeschichte: Theodore Maiman (im Bild) stellte den ersten funktionierenden Laser der Öffentlichkeit vor, ein kleines Gerät bestehend aus einer Blitzlampe, einem Rubinkristall und einer Hülle aus Metall. Maimans erster Laser hat die Jahrzehnte überdauert. Nun ist das Original im Foyer des Max-Planck Instituts für Quantenoptik (MPQ) in Garching bei München in einer Ausstellung zusammen mit dem Original-Laborbuch von Theodore Maiman mit seinen bahnbrechenden Skizzen des Geräts zu sehen. Maiman erklärte seine Konstruktion später so: "Ich habe nur Dinge verwendet, die es bereits gab. Ich verschwendete weder Zeit noch Geld, um eine spezielle Lampe zu entwickeln oder eine neue Art von Kristall. Stattdessen benutzte ich Rubin, der in der Natur vorkommt und schon damals in sehr hoher Reinheit industriell hergestellt werden konnte. Ich habe die Rubinstäbe für meine Experimente einfach bestellt und gekauft, genau wie die Blitzlampe. Der Rest war reines Handwerk." Spiegel lenkten das Licht immer wieder durch den Rubinkristall. Im Kristall wurden dabei immer mehr Atome angeregt, die rotes Licht aussendeten. Gleichzeitig animierten diese weitere Atome, noch mehr rotes Licht auszusenden. Das Ergebnis war ein sehr intensiver Lichtstrahl, wie er nicht in der Natur vorkommt.
Das älteste Wasser der Erde
2013 entdeckten Forscher in der Kidd Mine in der kanadischen Provinz Ontario in rund 2,4 Kilometern Tiefe die ältesten bekannten Wasservorkommen der Erde. Die Wasseransammlung wurde damals auf etwa 1,3 Milliarden Jahre datiert – doch dieser Rekord wurde nun gebrochen: Als Geologen um Barbara Sherwood Lollar von der University of Toronto bei einer Bohrung in der selben Mine in diesem Jahr bis in eine Tiefe von 3,1 Kilometer vordrangen, stießen sie auf Grundwasser, das mindesten zwei Milliarden Jahre alt sein dürfte. Die Wissenschafter bestimmten das Alter des Wassers, indem sie einige darin gelöste Gasbestandteile wie Helium, Neon oder Xeneon analysierten, wie sie nun bei einer Konferenz der American Geophysical Union in San Francisco berichteten. Besondere Aufmerksamkeit erregten Schwefelverbindungen, die sich in dem seit Jahrmilliarden von der Oberfläche isolierten Wasser fanden. Die Existenz dieses Schwefels würde bedeuten, dass Mikroorganismen in dieser Tiefe ein Auskommen finden und damit ein eigenes, vom Rest der Welt abgetrenntes Ökosystem bilden können, so Sherwood Lollar.
Zoowelt II
Die Zoobesucher fanden es lustig: Ein Affe, der raucht! Nicht nur Zigaretten steckten sie Manno zu, sie fütterten ihn auch mit Süßigkeiten und Limonade und fotografierten ihn in Kinderkleidung. Nachts wurde der Schimpanse in dem privaten Tierpark im irakischen Dohuk in einen engen Käfig gesperrt. Nun haben Tierschützer mit der Unterstützung der Organisation Pegas der Quälerei ein Ende gesetzt. Sie brachten den vier Jahre alten Affen in ein Schimpansenreservat in Kenia. Nach mehrtägiger Reise in einer Holzkiste erreichte Manno Ende November das Reservat Ol Pejeta am Fuß des Mount Kenya, wo Tierfreunde sich seit 1993 um die gefährdete Affenart kümmern. Manno stammt vermutlich aus einem Zoo in Damaskus. Kurz nach der Geburt wurde er von seiner Mutter getrennt und für 15.000 Dollar (14.000 Euro) ins kurdische Dohuk verkauft. Seine Rettung kostete 10.000 Dollar. "Im Nahen Osten gibt es tausende Schimpansen, die ein ähnliches Schicksal wie Manno erleiden", rechtfertigt Reservatsleiter Richard Vigne die hohen Kosten. "Indem wir einen von ihnen retten, schaffen wir Aufmerksamkeit für das Problem." (red, 18.12.2016)