Spektrum der Wissenschaft April 2006 issue 04

103 Pages·2006·5.62 MB·German

by  Spektrum der Wissenschaft Verlag

APRIL 2006 · € 6,90 (D/A) DEUTSCHE AUSGABE DES
r S treitgespräch:
Wissenschaft und Religion
r T sunamis:
Lehren aus der Katastrophe
www.spektrum.de
Das Echo der
Schwarzen Löcher
Gleicht die Raumzeit
einer Flüssigkeit?
HIRNFORSCHUNG
Wie Kinder Dinge von
Bildern unterscheiden
€
–
8,
g
ur
EVOLUTION b
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DBieeu etergstreenifer 79E0 sFr / Lu
15
D613,
GOLFSTROM
Erlahmt Europas
Wärmepumpe?
z
Wissen aus erster Hand
EDITORIAL
Reinhard Breuer
Chefredakteur
An den Grenzen des Wissens
Vogelgrippe allerorten: Inzwischen hat die Tierseuche fast ganz Europa er-
reicht. In unserem »Brennpunkt Vogelgrippe« wollen wir Ihnen dazu Hinter-
gründe liefern: über letzte Analysen vom Ursprungsgebiet China, wo das
Virus offenbar schon seit einem Jahrzehnt existiert; über die Wege und die
Rolle des Vogelzugs, die Gefahren für Nutztiere sowie die Mittel zur Unter-
drückung der Virenausbreitung im Körper (S. 28).
Zwei Intellektuelle beim neugierigen Blick über die Grenzen ihres Weltbilds: Der
katholische Theologe Hans Küng und der Kosmologe Gerhard Börner trafen
sich in Tübingen, um über das bisweilen heikle Verhältnis von Wissenschaft
und Religion zu diskutieren. Hans Küng war ich im letzten Jahr bei einem
Vortrag in Heidelberg begegnet, wo er über Schöpfung und ohne Berüh-
rungsängste auch über infl ationäreKosmologie gesprochen hatte. Kurz da-
nach ver öffentlichte er diese und verwandte Betrachtungen als Buch. Mit
GerhardBörnervom Max-Planck(cid:17)InstitutfürAstrophysik verbindet mich
meine Vergangenheit, da auch ich einst an diesem Institut gearbeitet hatte.
DasGesprächdassozusagenüberdenDächern der schwäbischen
,,
Gelehrtenstadt, im Wohnzimmer vonKüngstattfandberührte am Rand
,
den Karikaturenstreit, der da noch tobte – dilettantisch provoziert, politisch
instrumentalisiertKüngselbstAutor eines umfangreichen Buchsüberden
.,
Islam, bezweifelte, ob hier lediglicheinaufgeklärtes Christentum mit einem
unaufgeklärten Islam kollidiere: »Auch in Europa war die Aufklärung ein
jahrhundertelanger Prozess.«
Börner mochte zwischen Islam und Christentum gleichfalls nur einen
graduellen Unterschied erkennen: »Geht man in der Geschichte etwas zu-
rück, dann war das Verhalten der christlichen Nationen eigentlich ähnlich.«
Die Redaktion von spektrumdirekt informiert
Er gab sich optimistisch für die Zukunft, denn gerade die modernen Natur-
Sie online schnell, fundiert und verständlich
wissenschaften seien ja weit gehend unabhängig von kulturellen Prägun-
gen. »Wenn ich eine Differenzialgleichung löse«, meinte der Astrophysiker, über den Stand der Forschung.
»dann ist es eigentlich egal, ob ich das als Muslim oder als Christ mache.«
Das Spannungsfeld zwischen Religion und Wissenschaft hat Spektrum auch schon
früher beschäftigt (Spektrum 11/2005, S. 118; 6/2000, S. 82; 11/1989, S. 80).
Im Dialog zwischen Küng und Börner kreisten die Gedanken eher um die
Suche nach Gemeinsamkeiten – ohne das Trennende zu übersehen. Schwä-
chen und Defi zite des eigenen Fachgebiets wurden freimütig angespro-
chen, ebenso Stärken und Qualitäten der jeweils anderen Disziplin – ein für
meinen Kollegen Götz Hoeppe und mich eher seltenes Erlebnis (S. 100).
Herzlich Ihr
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Q APRIL 2006 www.spektrumdirekt.de/info
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SEITE 54
T
SPEKTROGRAMM KOGNITIONSFORSCHUNG
L
Die Entwicklung des
A 10 Xena größer als Pluto · Panzer mit
Symbolverständnisses
Biowaffe · Urahn von T. Rex u. a.
H
Dass ein Ding als Stellvertreter auf
13 Bild des Monats
N
ein anderes Ding verweisen kann,
Welche Farbe darf es sein?
I müssen kleine Kinder erst mühsam
FORSCHUNG AKTUELL lernen
14 Erdähnlicher Exoplanet entdeckt
Gravitationslinse offenbart kleinen
Begleiter einer fernen Sonne
16 Cello oder Flöte?
PALÄONTOLOGIE 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Vorliebe für bestimmte Musikinstru-
mente ist im Gehirn verankert Ein frühes komplexes Ökosystem SEITE 62
22 Blutkörperchen mit Turboantrieb Hervorragend erhaltene chinesische Fossilien liefern Forschern verblüffende
Künstliche Geißel aus Magnetkügel- Einblicke in das marine Ökosystem vor rund 525 Millionen Jahren
chen taugt als Motor
Der älteste Bilaterier
23 Dunkle Materie enhüllt SEITE 70
Hypothetische Teilchen verraten Tiere mit zweiseitiger Symmetrie wie der Mensch entstanden mindestens 50
sich durch Paarvernichtung Millionen Jahre früher als gedacht
THEMEN
r BRENNPUNKT VOGELGRIPPE 28
29 Der lange Weg der Vogelgrippe
32 Zugvögel unter Verdacht 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SEITE 74
NATURKATASTROPHEN
35 Ansteckungsrisiko für Haustiere
Lehren aus dem Tsunami
36 Wie schnell gäbe es genügend
Die Monsterwelle vom Dezember 2004
Pandemie-Impfstoff?
lieferte wertvolle Informationen, die
37 Der gefährliche Typ H5N1 künftig helfen werden, Menschenle-
ben zu retten
38 Wie wirken Grippemedikamente?
r40 TITELTHEMA GRAVITATION
Akustische Modelle Schwarzer
Löcher
r54 KOGNITION
Wie Kinder in Symbolen Aus urheberrechtlichen Gründen
denken lernen können wir Ihnen die Bilder leider
r62 PALÄONTOLOGIE I nicht online zeigen.
Uraltes marines Ökosystem –
überraschend modern
70 PALÄONTOLOGIE II
Wann entstand die zweiseitige
Körpersymmetrie?
r74 NATURKATASTROPHEN
Lehrreicher Tsunami Siegeszug einer Seuche
SEITE 28
88 ANTIKE KARTOGRAFIE Eine Serie von Artikeln bietet Hintergrundinformationen zur Vogelgrip-
Griechische Weltkarte entzerrt
pewelle, die nun auch Europa erfasst hat
r94 KLIMAFORSCHUNG
Wenn der Golfstrom erlahmt
Der lange Weg der Vogelgrippe ............................................................29
Zugvögel unter Verdacht .......................................................................32
Die auf der Titelseite angekündigten Themen Ansteckungsrisiko für Haustiere ...........................................................35
sind mit r gekennzeichnet; Wie schnell gäbe es genügend Pandemie-Impfstoff? ..........................36
die mit markierten Artikel können Sie
Der gefährliche Typ H5N1 .....................................................................37
als Audiodatei im Internet beziehen, siehe:
Wie wirken Grippemedikamente? ........................................................38
www.spektrum.de/audio
4
A P R I L 2 0 0 6
r100 SPEKTRUM-GESPRÄCH
K ng und B rner ber
üöü
Wissenschaft und Religion
r118 ESSAY
Fossilien und die Evolutionsgegner
KOMMENTARE
21 Glosse
Alchemist in Norwegen
26 Springers Einw rfe
ü
Die Gesellschaft als ideales Gas
WISSENSCHAFT IM …
53 R ckblick: Luxus-Süßstoff · Mechanisches
ü
TITELTHEMA GRAVITATION SEITE 40 Riesenhirn · Koksen im Kreißsaal u. a.
Der Klang Schwarzer L cher 60 Alltag: Besser brennen – vom Vergaser
zum Direkteinspritzer
JUNGE WISSENSCHAFT
84 Lorbeerkranz f r die
ü
schnellsten Algebraiker
Internationale Mathematik-Olympiaden
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-------- SEITE 88 REZENSIONEN
ANTIKE KARTOGRAFIE 105 Underwater Universe
Weltkarte des Ptolemaios von C. und M. Hochleithner
Der Ursprung des Geistes von G. Marcus
Berliner Geodäten ist es gelungen, die Weltkarte des griechischen Gelehrten zu
Plattentektonik
entzerren. Diese erweist sich als erstaunlich genau – und so erscheint die von W. Frisch und M. Meschede
Leistung der antiken Landvermesser in einem neuen Licht Kalte Herzen von P. Winterhoff-Spurk
Die Gleichungen der Physik von S. Bais
Nachgefragt: Philosophie
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----- SEITE 94
von C. Schulz-Reiss
KLIMAFORSCHUNG Warum ich f hle, was du f hlst
üü
Erlahmt der Golfstrom? von J. Bauer
Aus urheberrechtlic enGründenTaschenlexikon der Pfl anzen Deutsch-
Komplizierte Meeresströmungen sor- h
könnenwirInendieBilderleider lands von R. Düll und H. Kutzelnigg
gen f r mildes Klima in Europa. Gibt h
ü nicht online zeigen.
es erste Anzeichen daf r, dass dieses PHYSIKALISCHE UNTERHALTUNGEN
ü
»atlantische Förderband« zum Still-
114 Das Antiparallelogramm (I)
stand kommt?
WEITERE RUBRIKEN
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----- SEITE 100
3 Editorial
SPEKTRUM-GESPRÄCH 8 Leserbriefe/Impressum
Gott und der Urknall 113 Preisr tsel
ä
122 Vorschau
Der Kosmologe Gerhard Börner und
der katholische Theologe Hans K ng
ü
diskutieren ber Grenzgebiete von TITELBILD S u
ü U
Wissenschaft und Religion Klänge aus dem PL
Strudel eines M-
U
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--------- SEITE 118 tVaMSsetkece ouRrhh d ssaweue tuinaclsml erhcf zünz,he erm egn idntie etLe knonr c üzhums m - ATZANGEBOT SPEKTRNNENTEN FINDEN SIENÄCHSTEN SEITE
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SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Q APRIL 2006 5
LESERBRIEFE
Lage des Perihels Um dies näher zu erläu-
E
F Verhinderte der Mensch tern, möchte ich vereinfa-
E eine Eiszeit? Februar 2006 chend von einem Reiz-Reak- Aus urheberrechtlichen Gründen
RI tionsverhältnis ausgehen: Der können wir Ihnen die Bilder leider
B In diesem Beitrag wird im Wille ist die kausale Reaktion nicht online zeigen.
R Zusammenhang mit einem auf einen Reiz, wobei Reiz-
E
gleich langen Klimazyklus und Motivationsstärke für die
S
E mehrfach die Präzessionsperi- Auslösung der Reaktion ver-
L ode der Erdachse mit etwa antwortlich sind. Die Freiheit
22000 Jahren angegeben. Die des Bewusstseins besteht nun
Dauer eines Präzessionszyklus darin, dieses kausale Schema
beträgt jedoch 25800 Jahre. zu erweitern und Alternativen
Wie aber kommt es dann zu zum ursprünglichen Auslö-
der genannten Klimaperiode sungsmechanismus anzubie- oSitzt unser Geist – und mithin un- Begriff e wie Freiheit, Wirk-
von 22000 Jahren? ten. Dies wird ermöglicht ser vermeintlich freier Wille – ein- lichkeit oder Wissen verwen-
Für das Klima relevant ist durch die Abstandnahme, mit gesperrt im Käfi g eines ehernen De- det, als wäre es völlig klar, was
unter anderem die Lage des der das Bewusstsein Reiz und terminismus? darunter zu verstehen ist. Als
Perihels der Erde relativ zur Motivation gegenübertritt. Beispiel diene folgender Satz:
Jahreszeit. Berücksichtigung Übt nun eine bestimm- »Wir aber sind genötigt, auf
fi nden muss daher auch noch te Alternative eine stärkere Re- handele, obwohl ich gleich- Grund unvollständigen Wis-
die im Artikel nicht erwähnte aktionsbereitschaft aus als an- zeitig um die Determiniert- sens zu handeln.« Ich bin
Periheldrehung der Erde (Ver- dere, wird die Willensbetäti- heit des Vorgangs weiß und überzeugt, der Autor bekäme
schiebung des sonnennächs- gung nach der Unterbrechung dies mir bei jedem Nachden- schon Schwierigkeiten, wenn
ten Punkts der Erdumlauf- durch die distanzierende Be- ken über die Gründe meiner man ihn bitten würde, den
bahn) von etwa 11,7 Bogen- wusstseinsfunktion wieder kau- Entscheidung auch meistens Begriff »Wissen« zu defi nie-
sekunden pro Jahr, was einer sal fortgeführt. Bisher hatte bewusst wird. ren. Aber mit Sicherheit
vollen Periode von ungefähr man Wille und Gedanken Statt von Determiniert- könnte er nicht sagen, wie
110000 Jahren (360  60  60/ miteinander gekoppelt und heit würde ich allerdings mit man vollständiges von unvoll-
11,7) entspricht. Die Kom- damit den Freiheitsgedanken Rücksicht auf die Konsequen- ständigem Wissen unterschei-
bination dieser beiden Peri- auf der Willensebene veran- zen der Quantenmechanik den kann.
oden bedeutet rechnerisch, kert. Nicht zu wenig, sondern lieber von zufallsgebrochener Trotzdem würde ich es be-
den Kehrwert der Summe der mehr Wissen ist also die Folge Determination sprechen. Mit grüßen, öfter Artikel über phi-
Kehrwerte von 25800 Jahren einer gedanklichen Freiheit. Willensfreiheit hat dieses Ge- losophische Th emen zu lesen,
und 110000 Jahren zu bilden. Dr. Eckart Lefringhausen, Geldern fühl aber nichts zu tun. Sie zum Beispiel über erkenntnis-
Dies führt auf rund 21000 bliebe gemäß meiner Darstel- theoretische Grundlagen der
Jahre, etwa die beobachtete lung eine Illusion. Naturwissenschaften.
Länge der Klimaperiode. Zusammenwirken von Da meine Entscheidun- Thomas Kandlbinder, Hamburg
Dr. Steffen Eckmann, Düsseldorf Wünschen und Überlegungen gen aus einem Prozess her-
Wir handeln aus dem Zusam- vorgehen, der zwischen mei-
menwirken von Wünschen nen Wünschen und verstan-
Der Mensch,
Wille und Wissen und Verstandesüberlegungen, desmäßigen Überlegungen ab-
Version 2.0
das heißt, mein Wille bildet läuft, erfahre ich mich trotz
Februar 2006
sich im Zusammenhang der vorhandener Determination Januar 2006
jeweiligen Entscheidungssitu- nicht als einen Automaten.
Freiheitsbegriff dem ation auf Grund meiner An- Vielmehr empfi nde ich mich Nicht die Menge macht’s
Denkvorgang zuordnen lage und Biografi e mit dem als ein in Wechselwirkung Diesen Artikel habe ich als
Die Einschätzung des Autors, Verstand als Werkzeug mei- mit der Umwelt stehendes Arzt mit Aufmerksamkeit ge-
mit dem Begriff der Willens- ner Wünsche und Motive un- innerlich aktives, entschei- lesen. Wissenschaftlich ist der
freiheit stimme etwas nicht, ter Nutzung des mir zuge- dungs- und bewusstseinsfähi- Inhalt völlig haltlos, weil der
triff t wohl zu. Aber statt wachsenen Wissens und der ges Wesen. Autor singulär davon aus-
skeptischer Folgerungen, ins- abgespeicherten emotionalen Dr. Ruprecht Kampe, Marburg geht, dass die Menge an ver-
besondere wegen unvollstän- Erfahrungen. Dabei habe ich fügbarer Information in bio-
digen Wissens, sollte man die Möglichkeit, in Überein- logischen Systemen das al-
nach einer plausibleren Lö- stimmung mit den Resultaten Unpräzise Begriffl ichkeit leinig Bestimmende sei. Er
sung suchen. Meines Erach- meiner Wünsche und mei- Ich bin immer wieder er- vernachlässigt dabei, dass bei
tens bezieht sich der Frei- ner Verstandesüberlegungen staunt, wie unpräzise auch biologischen Systemen aber
heitsbegriff nicht auf die Wil- zu handeln. Naturwissenschaftler in ihrer Präsentation, Bündelung und
lensebene, sondern ist dem Demnach kann ich mich Begriffl ichkeit werden, wenn zeitgerechtes Abgreifen von
Denkvorgang, dem Bewusst- nur insofern als frei empfi n- sie über philosophische Th e- Information mindestens eben-
sein zuzuordnen. den, als ich frei von Zwängen men schreiben. Da werden so wichtig sind. Hat doch ge-
8 SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Q APRIL 2006
rade die Arbeit am humanen ziemlich erratisch. Insbeson- schen Intelligenz einnehmen Chefredakteur: Dr. habil. Reinhard Breuer (v.i.S.d.P.)
Stellvertretende Chefredakteure: Dr. Inge Hoefer
Genomprojekt gezeigt, dass dere fehlt der am nächsten lie- werden. Ich bin überzeugt, (Son der hef te), Dr. Gerhard Trageser
Redaktion: Dr. Götz Hoeppe, Dr. Klaus-Die ter Linsmeier,
es nicht die Menge an Infor- gende Aspekt völlig. Exponen- dass wir die weitaus kom- Dr. Christoph Pöppe (Online Coordinator), Dr. Adel heid
Stahnke; E-Mail: [email protected]
mationen ist, die den Men- tielles Wachstum des techni- plexeren und intelligenteren
Ständiger Mitarbeiter: Dr. Michael Springer
schen ausmacht, sondern die schen Potenzials bringt doch Denken - Handeln - Prozesse Schlussredaktion: Christina Peiberg (kom. Ltg.),
Sigrid Spies, Katharina Werle
Intelligenz der Organisation auch exponentielles Wachs- und damit die GNR-Revolu- Bildredaktion: Alice Krüßmann (Ltg.), Anke Lingg,
Gabriela Rabe
der Information. tum des Risikopotenzials. Ein- tion kontrollieren und positiv Art Direction: Karsten Kramarczik
Layout: Sibylle Franz, Oliver Gabriel, Marc Grove,
Über Beständigkeit bei gedenk der Tatsache, dass Zer- nutzen können, wenn wir uns Anke Heinzelmann, Claus Schäfer, Natalie Schäfer
Redaktionsassistenz: Eva Kahlmann, Ursula Wessels
gleichzeitiger Wandelbarkeit stören leichter als Aufbauen den Vorteil der emotionalen Redaktionsanschrift: Postfach 10 48 40, D-69038 Heidelberg,
an Information, die in der Bi- ist, folgt zwanglos die Voraus- Intelligenz zu Nutze machen. Tel. [phone], Fax [phone]
Verlag: Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft
ologie wichtig sind, kann je- sage: Um fatale Risiken zu ver- Der Missbrauch solcher mbH, Postfach 10 48 40, D-69038 Heidelberg;
Hausanschrift: Slevogtstraße 3–5, D-69126 Heidelberg,
mand, der nur fünfzig Jahre meiden, müssen wir den glo- zukünftigen KI-Systeme ist Tel. [phone], Fax [phone];
Amtsgericht Heidelberg, HRB 338114
ins Visier nimmt, nicht mitre- balen Überwachungsstaat ein- weder heute noch morgen Verlagsleiter: Dr. Carsten Könneker
Geschäftsleitung: Markus Bossle, Thomas Bleck
den. Daher ist dieser wichtige richten. Dieser Aspekt dürfte aufzuhalten und die Kluft Herstellung: Natalie Schäfer, Tel. [phone]
Marketing: Annette Baumbusch (Ltg.), Tel. [phone],
Aspekt ausgespart. tiefgreifender auf unsere zu- zwischen Reichen und Armen E-Mail: [email protected]
Besonders im zweiten Teil künftige Entwicklung einwir- wird auch nicht geschmälert Einzelverkauf: Anke Walter (Ltg.), Tel. [phone]
Übersetzer: An diesem Heft wirkten mit: Hermann Englert,
geht der Fortschrittsglaube ken als die von Kurzweil skiz- werden. Dr. Gabriele Herbst, Dr. Rainer Kayser, Dr. Susanne Lipps-
Breda, Dr. Frank Scholz, Dr. Michael Springer.
über das Maß hinaus. zierten Umwälzungen. Max Fabian Karl Happel, Magdeburg Leser- und Bestellser vice: Tel. [phone],
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Hoff en wir, dass selbst Dr. Wilfried Müller, Unterföhring Ver trieb und Abon ne ment ver wal tung: Spektrum der
Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH,
wenn die beschriebenen Sze- c/o ZENIT Pressevertrieb GmbH, Postfach 81 06 80,
D-70523 Stuttgart, Tel. [phone], Fax [phone],
narien möglich würden, ein Chiralität E-Mail: [email protected]
gesellschaftlicher Konsens die- KI-Systeme kontrollieren VBeerzturegtsupnrgesisbee:r Eeicnhzteiglhteefrt: €Uw 6e,9 B0/rsoFnrn 13,50; im Abonnement
se so nicht erlauben möge. und nutzen in Kriminalromanen € 75,60 für 12 Hefte; für Studenten (ge gen Stu di ennach -
weis) € 65,40. Die Preise beinhalten € 6,00 Versandkosten.
Prof. Ekkehard Döhring, Raisdorf Der Autor ist nicht nur ex- Asymmetrische Eselsohren, Bei Versand ins Ausland fallen € 6,00 Portomehrkosten an.
Zahlung sofort nach Rechungs er halt.
trem optimistisch mit seinen Forschung aktuell, Februar 2006 Konto: Postbank Stuttgart 22 706 708 (BLZ 600 100 70)
Anzeigen: GWP media-marketing, Verlagsgruppe Handels-
Prognosen, sondern auch ex- blatt GmbH; Bereichsleitung Anzeigen: Harald Wahls;
Anzeigenleitung: Hartmut Brendt, Tel. [phone],
Exponentiell wachsendes trem mutig. Obwohl andere Das Phänomen der Chiralität
Fax [phone]; verantwortlich für Anzeigen:
Risikopotenzial Wissenschaftler seine Ideen und die Schwierigkeiten, Gerlinde Volk, Postfach 102663, D-40017 Düs sel dorf,
Tel. [phone], Fax [phone]
Was Ray Kurzweil über die als populistisch und unver- rechts- oder linksdrehende Anzeigenvertretung: Berlin: Michael Seidel, Friedrichstraße
150, D-10117 Berlin, Tel. [phone], Fax [phone];
ständige Zunahme der Verän- antwortlich darstellen, fi nde Moleküle rein herzustellen, Hamburg: Siegfried Sippel, Burch ard straß e17/I, D-20095
Hamburg, Tel. [phone], Fax [phone];
derungen sagt, ist bedenkens- ich die von ihm genannten, beschäftigen nicht nur die Düsseldorf: fs//partner, Stefan Schließmann, Friedrich
Sültemeier, Bastionstraße 6a, D-40213 Düsseldorf, Tel.
wert und richtig. Inwieweit bis heute entstandenen Ent- Wissenschaft, sondern haben 0211 862997-0, Fax [phone]; Frankfurt: Klaus-Dieter
seine Voraussagen stimmen, wicklungen sehr beeindru- auch schon früh Einzug in die Mehnert, Eschersheim er Landstraße 50, D-60322 Frankfurt
am Main, Tel. [phone], Fax [phone]; Stuttgart:
ist allerdings eine andere Fra- ckend und glaube, dass mehr Kriminalliteratur gehalten. Dieter Drichel, Werastraße 23, D-70182 Stuttgart, Tel. 0711
22475-24, Fax [phone]; München: Karl-Heinz Pfund,
ge. Die Treff erquote bei so de- seiner Prognosen sich bewahr- Im Roman »Th e Docu- Jo seph s pi tal straß e 15/IV, D-80331 München, Tel. 089
545907-30, Fax [phone]
taillierten Spekulationen war heiten werden, als die meisten ment in the Case« (deutsch Druckunterlagen an: GWP-Anzeigen, Vermerk: Spektrum
der Wissenschaft, Kasernenstraße 67, D-40213 Düsseldorf,
noch nie sehr hoch. Am Bei- glauben. »Der Fall Harrison«) von D. Tel. [phone], Fax [phone]
Anzeigenpreise: Gültig ist die Preisliste Nr. 27 vom
spiel des Schachcomputers Doch für mich ist die L. Sayers aus dem Jahr 1930 01.01.2006.
konnten wir sehen, dass die eigentlich spannende Frage wird der Bösewicht als Mör- Gesamtherstellung: Konradin Druck GmbH,
Leinfelden-Echterdingen
exponentielle Zunahme der nicht, wann und wie weit uns der überführt, indem nachge-
Sämtliche Nutzungsrechte an dem vorliegenden Werk
Rechenkapazität noch lange KI-Systeme auf kognitiv-in- wiesen wird, dass das Opfer liegen bei der Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesell-
schaft mbH. Jegliche Nutzung des Werks, insbesondere
keine vergleichbare Zunahme tellektueller Ebene überfl ü- das Pilzgift Muscarin als Race- die Vervielfältigung, Verbreitung, öffentliche Wiedergabe
oder öffentliche Zugänglichmachung, ist ohne die vorherige
der Spielstärke bringt. Trotz geln, sondern welche emotio- mat aufgenommen hat, also schriftliche Einwilligung der Spektrum der Wissenschaft
des Aufwands, der dafür ge- nale (R)Evolution sie durch- als optisch inaktive Mischung Vtee Nrlaugtzsugnegs edlelssc Whaefrt kms bbHe ruenczhutliägst sdiige. SJepgelkictrhuem u dnearu Wtorisissieenr--
trieben wurde, ging es zäh machen werden. von links- und rechtsdrehen- schaft Verlagsgesellschaft mbH zum Schadensersatz gegen
den oder die jeweiligen Nutzer.
und langsam voran. Ich behaupte, dass KI-Sys- der Form. Hätte er sich verse- Bei jeder autorisierten (oder gesetzlich gestatteten)
Nutzung des Werks ist die folgende Quellenangabe an
Aus dieser Sicht erschei- teme niemals am Schreibtisch hentlich mit einem Fliegen- branchenüblicher Stelle vorzunehmen: © 2006 (Autor),
Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH,
nen Kurzweils Prognosen sitzen, Kaff ee trinken und da- pilz vergiftet, wie es zunächst Heidelberg.
Jegliche Nutzung ohne die Quellenangabe in der vorste-
überoptimistisch und auch bei Musik genießen werden. den Anschein hatte, hätte das henden Form berechtigt die Spektrum der Wissenschaft
Verlagsgesellschaft mbH zum Schadensersatz gegen den
Dieser Vorteil des Prozesses Muscarin in optisch aktiver
oder die jeweiligen Nutzer. Für unaufgefordert ein ge sandte
Briefe an die Redaktion … Fühlen - Denken - Handeln Form vorliegen müssen. So MHaafntuunsgk;r ispitee b uenhdä Blt üscichhe vr oürb, eLre n siemrm brti ed fiee zRue k düarkz tei onn. keine
wird bei den ursprünglich-bi- aber musste es sich um künst- ISSN 0170-2971
… richten Sie bitte mit Ihrer ologischen Systemen bleiben. lich hergestelltes Muscarin SCIENTIFIC AMERICAN
415 Madison Avenue, New York, NY 10017-1111
vollst ndigen Adresse an: Ich wähle diesen Begriff be- und mithin um einen Gift- Editor in Chief: John Rennie, Publisher: Bruce Brandfon,
ä Associate Publishers: William Sherman (Production),
Spektrum der Wissenschaft wusst, da Mensch-Maschine- mord handeln. Die Grundla- Lorraine Leib Terlecki (Circulation), Chairman: John
Ursula Wessels Schnittstellen als Hybrid-Mo- gen und die Nachweistechnik STeaircghegnrta, ePbreers,i dVeicnet Panreds Cidheienft :E Fxrea cnucteivse N Oefwfi cbeurr:g G, Vreictceh Perne Gsi.-
Postfach 10 48 40 delle oder auch »Mensch Ver- (mit drehbaren Polarisations- dent/Managing Director, International: Dean Sanderson
D-69038 Heidelberg sion 2.0« zwangsläufi g ein fi ltern) werden im Roman re-
Erhältlich im Zeitschriften-
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logischen und nichtbiologi- Manfred Polak, München bdeieimse Pmr eZsesicehfaecnh.händler mit
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Q APRIL 2006 9
SPEKTROGRAMM
M
ARCHÄOLOGIE
M
Neue Funde in Luxor
A
R
G
O Q Eigentlich glaubten die Archäologen, im Umkreis Luxors
R gäbe es nichts Bedeutendes mehr zu entdecken. Doch nun
T kamen innerhalb weniger Wochen gleich drei spektakuläre Aus urheberrechtlichen Gründen
K
E neue Funde ans Licht. Schon im Januar stießen Wissenschaft- können wir Ihnen die Bilder leider
P ler der Johns-Hopkins-Universität in Baltimore (Maryland) bei nicht online zeigen.
S Ausgrabungen im Karnak-Tempel von Luxor auf eine gut
erh altene, 1,60 Meter hohe Statue aus schwarzem Granit.
Sie stellt die Gemahlin von Amenophis III. und Mutter des be-
rühmten Echnaton dar. Im Tempel ihres Gatten fanden For-
scher um Hourig Sourouzian vom Deutschen Archäologischen
Institut (DAI) kurz danach auch den riesigen Kopf einer Statue
aus rosafarbenem Granit von dem Pharao selbst. Die größte
Überraschung erlebten jedoch wohl Otto Schaden und seine
Mitarbeiter von der Universität Memphis: Bei Arbeiten um das
Grab des Amenmeses im Tal der Könige entdeckten sie einen
Schacht, der zu einer bisher unbekannten Totenkammer führ-
te. Dort befanden sich sieben hölzerne Sarkophage mit aufge-
malten Gesichtern sowie 27 Ton- und Alabasterkrüge. Mögli-
cherweise sind in der Kammer Angehörige des Hofstaats aus
der 18. Dynastie bestattet, zu der auch Tutenchamun zählte.
Dessen Grab ist nur knapp 25 Meter entfernt. Aus rosafarbenem Granit ist der kürzlich entdeck-
Pressemitteilung der Universität Memphis te Kopf einer Kolossalstatue von Amenophis III.
PHYSIK SYMBIOSE
Chaos mit System Panzer mit Biowaffe
Q Seit Jahrzehnten schon streiten die nationales Physikerteam um Eberhard Q Blattschneiderameisen ernähren sich
Physiker über die richtige Beschreibung Bodenschatz vom Max-Planck-Institut von einem Pilz, den sie in eigens ange-
von Turbulenzen. Nach der gängigen The- für Dynamik und Selbstorganisation in legten Kammern auf selbst produzier-
orie, die von dem Briten Lewis Fry Ri- Göttingen fi lmte dazu die Bewegungen tem Humus züchten. Dieser Leckerbis-
chardson stammt und seit über 80 Jah- von Styroporkügelchen in einer turbulen- sen schmeckt aber nicht nur ihnen.
ren für viele naturwissenschaftlich-tech- ten Wasserströmung mit drei Hoch- Auch der parasitische Mikropilz Esco-
nische Berechnungen verwendet wird, geschwindigkeitskameras, die 25 000 vopsis macht sich mit Vorliebe darüber
hängt die Geschwindigkeit, mit der sich Auf nahmen pro Sekunde machten. In her. Um diesen Räuber fern zu halten,
benachbarte Partikel in chaotischen Ver- Ver bindung mit einem sehr hellen Laser greifen die Ameisen zu einem unge-
wirbelungen voneinander entfernen, ließ sich dabei die Bewegung einzelner wöhnlichen Mittel: Sie tragen auf ihrem
nicht von ihrem ursprünglichen Abstand Teilchen und ihr Abstand zueinander di- Chitinpanzer Bakterien einer Actinomy-
ab. In den 1950er Jahren stellte der Aus- rekt verfolgen. Das Ergebnis bestätigte ceten-Gattung, die ein Antibiotikum ge-
tralier George Batchelor allerdings eine die Theorie von Batchelor. Außerdem gen den Parasiten produzieren. Doch
Formel auf, bei der genau dies – zumin- zeigte sich, dass der Abstand der Teil- das ist noch nicht alles. Wie eine Grup-
dest am Anfang – der Fall ist. chen langsamer zunimmt als bisher ver- pe um Cameron Currie an der Universi-
Jetzt gelang es endlich, die alte Streit- mutet. Damit sollten sich turbulente Vor- tät von Wisconsin in Madison nun he-
frage experimentell zu klären. Ein inter- gänge auf den verschiedensten Gebie- rausgefunden hat, halten die Ameisen
ten – von der Meteorologie über Verbren- die Bakterien regelrecht wie Haustiere.
EBERHARD BODENSCHATZ, MAX-PLANCK-INSTITUT FÜR DYNAMIK UND SELBSTORGANISATION, GÖTTINGEN
nungsprozesse bis zu denVorgängen im Sie bieten ihnen ein wohnliches Plätz-
Inneren von Sternen – nun genauer mo- chen in speziellen Ausbuchtungen – so
dellieren lassen. Science, 10. 2. 2006, S. 835 genannten Krypten – in ihrem Chitin-
panzer und füttern sie über exokrine
Drüsen. Currie hat nachgewiesen, dass
l Mit einem Laser und drei Hochgeschwindigkeits- alle pilzzüchtenden Ameisen – und nur
kameras verfolgten Forscher einzelne Styroporkü- sie – solche Untermieter beherbergen.
gelchen in einer turbulenten Wasserströmung. Bei der stammesgeschichtlich ältesten
10 SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Q APRIL 2006
PLANETOLOGIE
Xena sticht N
N
O
Pluto aus NIVERSITÄT B
U
Aus urheberrechtlichenGründenQGr uSpcpheo nvo Ann Afasntrgo 2n0o0m5e enn jtednescekittes deeinre NK BERTOLDI, 2P0lu0t3o U, CBh 3a1r3o n(l,i ndkesr) Eimrd eG ruönßde dnevmer gMleoincdh mit
könnenwirIhnendieBilderleiderPlutobahneinenHimmelskörpernaGFRA
nicht online zeigen. mens 2003 UB 313, f r den sie den
ü
Status des zehnten Planeten reklamier- ausgestattet war. Damit konnten sie
te. Anhand seiner Helligkeit im sichtba- die von dem Körper abgegebene
ren Spektralbereich ließ sich die Größe Wärmes trahlung messen. In Verbin-
des inoffi ziell auch Xena genannten Ob- dung mit den optischen Helligkeitsda-
jekts aber nur sehr grob abschätzen. ten ließ sich so der Durchmesser be-
Immerhin sprach einiges daf r, dass es rechnen. Er beträgt demnach rund 3000
ü
nicht viel kleiner sein sollte als Pluto. Kilometer – etwa 700 Kilometer mehr
Nun haben Frank Bertoldi vom Radio- als der von Pluto. Damit ist klar, dass
astronomischen Institut der Universität Xena den gleichen Rang beanspruchen
Bonn und seine Mitarbeiter die exakte kann: Entw eder ist sie auch ein Planet
Größe bestimmt. Sie beobachteten oder Pluto muss zum transneptuni-
Xena mit einem Radioteleskop, das schen Objekt herabgestuft werden.
mit einer infrarotempfi ndlichen Kamera Nature, 2. 2. 2006, S. 563
PALÄONTOLOGIE
Urahn von T. Rex
Q Ein internationales Forscherteam um schafts. G. wucaii wurde bis zu zwanz ig
u Am Kopf dieser Blattschneiderameise erschei- Xu Xing vom Institut f r Paläontologie Jahre alt. Mit seinen langen, kräft igen
ü
nen die Ansammlungen von Antibiotika produzie- und Paläoanthropologie in Peking hat in Beinen d rfte er Geschwindigkeiten um
ü
der W ste Gobi zwei Exemplare eines die f nfzig Kilometer pro Stunde er-
renden Bakterien als weiße Flecken.
ü ü
Vorfahren von Tyrannosaurus rex ent- reicht haben. Nature, 9. 2. 2006, S. 715
NSLIE LITTLE sddieeccshk gdt.eu Dfrücerhcr hebtiineseltaennn gg R räoalßtueebsnsta,e um Vreiietr rLwsu azfnte digctehe-n et
AI
f llten Nasenkamm aus, weshalb sei-
ü
ne Entdecker ihn auf den Namen
Guanlong wucaii getauft haben –
bersetzt etwa »gekrönter Dra-
ü
che des f nffarbigen Felsens«.
ü
Wozu der etwa drei Meter gro-
ße Drache seine »Krone« benötigte,
ist nicht ganz klar. Möglicherweise,
szeauobtwr e vWrae e rehmhreebuurutt ehnenig nd dduaesime rg l FiScleoheircexshu cHfahailerlplsrsa,c ridhtmnigeepenrowt es–ea wisnhiet.iee , ZONGDA ZHANG / IVPP
Die beiden in der autonomen Region
Spezies hausen die Helfer noch direkt Xinjiang ausgegrabenen Tyrannosauroi-
auf der Haut unter dem vordersten den lebten offenbar schon vor 160 Milli-
Beinpaar. Bei den meisten Blattschnei- onen Jahren im späten Jura – 90 Milli-
derameisen leben sie dagegen in Vertie- onen Jahre vor T. rex. Der größere war
fungen, die sich auf den Brustbereich zum Todeszeitpunkt etwa zwölf Jahre
konzentrieren. Das stellt sicher, dass alt und damit voll ausgewachsen; der
sie beim Pfl egen der Pilzkultur mit ihr in kleinere befand sich mit seinen etwa
Ber hrung kommen und das Antibioti- sechs Jahren noch in der Jugendphase.
ü
kum darauf hinterlassen. Das ermittelten die Wissenschaftler o Der nun entdeckte älteste bekannte Vorfahre
Science, 6. 1. 2006, S. 81 durch Untersuchung des Wadenbein- von Tyrannosaurus rex trug einen Nasenkamm.
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Q APRIL 2006 11
l Der große Tumor in der linke K rperh lfte die- MATHEMATIK
öä
ser Nacktmaus entstand aus normalen Krebszel- Das Gesetz
NAlen, die sehr viel kleinere Geschwulst rechts aus
ÄNIVERSITTJEsolchen mit künstlich gesteigerter Zellatmung. des Reisens
ULZU, Q Seuchen können sich heutzutage
SCHder Universität Jena, indem es Krebs- blitzschnell ausbreiten. Der Grund ist die
TIM J. zellen aus Dickdarmkarzinomen dazu stetig wachsende Mobilität der Men-
brachte, mehr oxidativen Stoffwechsel schen. Um die Verbreitung von Krankhei-
MEDIZIN
zu betreiben, und sie in Nacktmäuse ten vorhersagen zu können, müsste man
Zellatmung hemmt mit defektem Immunsystem injizierte. deshalb das allgemeine Reiseverhalten
Die daraus entstehenden Karzinome kennen. Dafür aber wären sämtliche Ver-
Tumorwachstum
waren viel kleiner als die aus unbehan- kehrsbewegungen auf der Welt, ob mit
delten Krebszellen, welche die For- dem Fahrrad, dem Auto, der Bahn oder
Q Nach über achtzig Jahren bewies ein scher zur Kontrolle in eine andere Kör- dem Flugzeug, über einen längeren Zeit-
deutsches Forscherteam jetzt eine Hy- perstelle gespritzt hatten. raum zu erfassen – eine praktisch un-
pothese, die schon 1924 der Medizin- Die vermehrte Zellatmung erreichten mögliche Aufgabe. Deutschen Wissen-
Nobelpreisträger Otto Heinrich Warburg Ristow und seine Mitarbeiter, indem schaftlern ist es dennoch gelungen, die
aufgestellt hatte. Demnach gewinnen sie gentechnisch die Konzentration des Gesetzmäßigkeiten des menschlichen
Krebszellen – ähnlich wie Bakterien – Proteins Frataxin in den Zellen erhöh- Reiseverhaltens herauszufi nden.
ihre Energie primär durch die eher pri- ten. Zwar ist die genaue Funktion die- Dirk Brockmann und Kollegen am Max-
mitive Gärung und nicht wie normale ses Eiweißstoffs noch ungeklärt; frühe- Planck-Institut für Dynamik und Selbst-
Körperzellen durch das effi zientere Ver- re Studien haben aber ergeben, dass organisation in Göttingen nutzten dafür
brennen mit Sauerstoff. Erstaunlicher- es den oxidativen Stoffwechsel fördert. die Daten des amerikanischen Internet-
weise verlieren Geschwulste sogar ihre Die Resultate der Jenaer Forscher portals www.wheresgeorge.com, bei
Fähigkeit zu wachsen, wenn sich die- könnten neue Wege in der Krebsthera-
ses Verhältnis umkehrt. Das demons- pie eröffnen.
trierte ein Team um Michael Ristow an Journal of Biological Chemistry, 13. 1. 2006, S. 977
ASTRONOMIE MIK
NA
Lebensbausteine im Sternenstaub YD
QsgAtac aneWnztdy igeeleen nin?s a tuN udn.iade As mCb Layeeanrb ndeew iwnna eeassiusß efs dcrdshaetesor ifnbEft irsm dkhelüea serr: sn et-n AbFseoemrrssvitncaeohthoseerärnituue.m raNem nuL,n e ua ihdmuaes tn F de r(eeiNnndi e eiLnndat eedhrriulneaia snPt dvirooeont)m eamil neOiest b - WDoallnadrenrortoeunt einn dveonn USA ÜDIRKBROCKMANNMPIFR,UND SELBSTORGANISATION
eine wichtige Rolle gespielt haben. dem Spitzer-Infrarot-Teleskop auch in dem Menschen ihre Banknoten registrie-
Denn sie können mit Wasser Grundbau- der Umgebung des Sterns IRS 46 gro- ren lassen und deren weiteren Verbleib
steine des Lebens bilden, insbesondere ße Mengen Acetylen und Cyanwasser- verfolgen können. Insgesamt 500 000
die DNA-Base Adenin und einige der stoff sowie andere Kohlenstoffverbin- Datensätze wertete das Team aus.
dungen entdeckt. Diese junge Sonne Dabei entdeckte es, dass sich die Ver-
NASA, JPL / CALTECH / SSC, T. PYLE leDuuJieannmahgtd fgdrt em ieieserbntti l wsetlvi ponoiamen,n 3kea eS7tunri5ts oneP seLdrlkanrie conbrrhipe ielstidtjssieac ic»hgnhhSre beiecmni hln vdS lotLaedtnnaane ugu dckfebke ödnwtrne etEornnrälr t kgdekeeoen rh .« - lGVSnbeeortlneerrtöieiwintcmu vheinrauurbrgrnnieaa ggvltnuieeostnnnnecgh. n bG eD vePe oeSsolndmcpt eshTrnecünreahinzlciceggbhhieeen esm,ne ned n latäii zencms«h set itumtt i njrwäebiethdu imennele lu idB»cnrih sateeekn nank --
lenstoffhaltigen Gasmoleküle etwa 100 zwei Parametern gehorchen; der eine
Grad Celsius heiß sind, müssen sie sich berücksichtigt die variable Verweildauer
ziemlich nahe am Stern befi nden – ma- an einer Stelle, während der andere die
ximal im sechsfachen Abstand der Erde Häufi gkeitsverteilung der Sprunglängen
von der Sonne. zum nächsten Ort beschreibt. Da Krank-
Es ist das erste Mal, dass Acetylen heitskeime wie Geldscheine von Mensch
und Cyanwasserstoff in einer stellaren zu Mensch weitergegeben werden, eig-
Staubscheibe außerhalb unseres Plane- nen sich die Formeln auch zur Vorhersa-
tensystems nachgewiesen wurden. Mit ge der Ausbreitung von Seuchen.
dieser Entdeckung steigt die Wahr- Nature, 26. 1. 2006, S. 462
In der Staubscheibe eines fernen jungen scheinlichkeit für außerirdisches Leben.
Sterns – hier in k nstlerischer Darstellung – The Astrophysical Journal Letters, 10. 1. 2006, S. 145 Mitarbeit: Sonja Huhndorf und Stephanie Hügler
ü
haben Astronomen zwei Vorl ufermolek le
äü
1de2s Lebens entdeckt. SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Q APRIL 2006
Welche Farbe S
T
A
darf es sein? N
O
M
Umweltfaktoren können die
S
Erscheinungsform eines Tiers
E
drastisch verändern. So wer- D
den die Raupen des Tomaten-
D
schwärmers bei 28 °C grün L
und bei 20 °C dunkelbraun. I
B
Wie hat sich diese so genann-
te Polyphänie entwickelt? Yui-
chiro Suzuki und H. Frederic
Nihout von der Duke-Universi-
tät in Durham (North Carolina)
konnten den Vorgang nun ex-
perimentell nachvollziehen –
beim Tabakschwärmer, dessen
Raupen immer grün sind. Aller-
dings gibt es eine seltene Mu-
tante mit braunen Larven, die
auf sehr starke Hitzereize von
über 32 °C hin zumindest teil-
weise ergrünen können. Die
Forscher kreuzten nun jeweils
braune Tiere, die am stärksten
auf Hitze reagierten. Nach 13
Generationen erhielten sie
so eine Linie von Faltern, die
wie die Tomatenschwärmer bei
28 °C grün wurden (Science,
3.2.2006, S. 650). Die For-
scher sehen darin ein allgemei-
nes Modell für die bisher kaum
verstandene Evolution von Po-
lyphänie. Demnach erhöht zu-
nächst eine Mutation die Emp-
fi ndlichkeit gegenüber dem
Umweltreiz. Dann greift die
Selektion ein, passt die Reak-
tionsschwelle weiter an und
macht sie höher und steiler.
NCE
SCIE
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Q APRIL 2006 1133