Spektrum der Wissenschaft April 2009 issue 04

100 Pages·2009·7.36 MB·German

by  Spektrum der Wissenschaft Verlag

serie darwin
(teil iV)
Evolution
und REligion
DEUTSCHE AUSGABE DES
physik Medizin epideMien
Wie entsteht Oxytozin – das Hormon Kampf gegen
aus Chaos Ordnung? Ihres Vertrauens Killerwürmer
9
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/
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serie auto (teil iii) 40 617
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ElEktroautos –
dIe rOLLenden
StrOMSpeICHer
EEDDIITTOORRIIAALL
Reinhard Breuer
Chefredakteur
Religion im Licht
der Evolution
Bei meinen Vorträgen über Wissenschaftsjour- Biologie ergibt Sinn, außer im Licht der Evolu-
nalismus berichte ich gerne auch über die tion.« Wäre demnach sogar Religion zuerst
Vorlieben unserer Leser – also von Ihnen. »Es einmal biologisch zu betrachten? Natürlich,
sind die Grenzen«, sage ich dann. Ob Kosmolo- denn alles, was in der Welt ist, bietet uns auch
gie, Quantenphysik oder Hirnforschung – wo eine naturwissenschaftliche Seite. Dabei geht
die Forschung weit draußen oder tief drinnen es nicht etwa darum, »Gene für religiöses
ins Unbekannte und Geheimnisvolle vorstößt, Empfinden dingfest zu machen«, wie Boyer
dort wächst offenbar auch die Faszination für meint. Vielmehr befasst sich der Forscher
»Spektrum«-Leser. Und wie viele Briefe an die schlicht mit der Frage, »was an der Natur des
Redaktion belegen, tritt noch ein Grenzgebiet Menschen Religion möglich und erfolgreich
hinzu: das zwischen Wissenschaft und Religion. macht«. Keiner wird behaupten, damit sei das
Im Darwin-Jahr bietet sich erneut die Thema bereits erschöpfend behandelt, doch
Gelegenheit, fernab von jedem Kreationismus kann dies die biologische und kognitive Basis
die kulturelle Reibungsfläche zwischen Religion klären, auf der Geist und Glaube gedeihen.
und Evolution zu erkunden. Wir tun das mit Die Resultate dieser noch relativ jungen
zwei Beiträgen. Zum einen berichtet der Forschungsrichtung haben mich überrascht.
Theologe Wolfgang Achtner über eine originelle Offenbar tragen wir eine besondere Prädisposi-
Figur des 19. Jahrhunderts, Gustav Jaeger. Der tion zu glauben in uns. Kein Wunder also, dass
Zoologe und Mediziner reagierte auf das der Atheismus einen schwierigen Stand hat.
Erscheinen von Darwins »Entstehung der Obwohl manche ja meinen, dass auch er nur
Arten« mit Ideen, die ihn heute als Vordenker eine Art von Glauben darstellt.
der Soziobiologie ausweisen (S. 68).
Zum anderen hat es sich der amerikanische Für die 11. Wunschartikel-Runde stehen dies-
Kognitionspsychologe Pascal Boyer zur Aufgabe mal unter anderem Beiträge über die Neuro-
gemacht, Religion »aus evolutionärer und biologie des Tanzes, selbstreinigende Ober-
kognitiver Sicht« zu erkunden (S. 74). Das finde flächen und den Zigarettenkonsum bei Kindern
ich wirklich spannend, verlangt doch das zur Wahl – stimmen Sie ab unter www.
Phänomen Religion ebenfalls nach einer spektrum.de/artikel/983339! Der Gewinner
naturwissenschaftlichen Erklärung. Aber ist der 10. Runde ist ermittelt: der Neurochirurg
Religion nicht ein reines Kulturphänomen, wie Dr. Theodor Schwenk aus Bayreuth. Den Sieger-
etwa Musik, Kunst und Politik? Oder steckt Artikel finden Sie in diesem Heft: »Wie entsteht
mehr dahinter? Darum geht der Streit. Ordnung aus Chaos?« (S. 30).
Der Populationsgenetiker Theodosius
Dobzhansky befand einmal: »Nichts in der Herzlich Ihr
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT · APRIL 2009 3
Inhalt
aStronomie & PhyS ik
30
Wie entsteht ordnung
aus Chaos?
40
48
medizin & Biologie medizin & Biologie
mehr Vertrauen dank Chemie? Killerwürmer: Bessere Aussichten auf einen Impfstoff
AKtuell AstronomIe & physIK medIzIn & BIologIe
Schlichting! 40 r Die neurobiologie des
10 Spektrogramm 29 ’ne Perl in jeder Primel Ohr Vertrauens
Kleinster Exoplanet · Vormensch mit Warum sich Tau zu Tropfen formt Bestimmte Moleküle, die ansonsten
Nussknackergebiss · Farben des 30 r Ordnung aus Chaos Geburtswehen auslösen, beinflussen unser
Denkens · Uralte Monsterschlange · Verhalten Fremden gegenüber
Nach dem zweiten Hauptsatz der
Feldknoten als Teilchen u. a.
Thermodynamik kann in unserer Welt 48 r kampf den killerwürmern
13 bild des Monats die Unordnung nur wachsen. Schistosomen, eine Gattung der Saug-
Fußabdruck eines Frühmenschen Woher stammt dann die Ordnung, würmer, töten jährlich 200 000 Men-
die wir überall beobachten? schen. Genetische Werkzeuge verbessern
14 Draculas Stammbaum
jetzt die Chancen auf einen wirksamen
Mutationen im Blutgerinnungshemmer PhySikaliSche UnterhaltUngen
36 Die unentschlossene Sonne Impfstoff
bestimmten die Evolution der Vampire
auf Merkur
16 e.colizenz zum töten
Sie geht auf, gleich wieder unter und
Krebsbekämpfung mit künstlichem
noch einmal auf, weil Merkur so
Räuber-Beute-System aus Bakterien
langsam rotiert und so schnell und
20 Mit Salz aus Holz Zucker ungleichmäßig um die Sonne läuft
gewinnen
Eleganter Weg zur Produktion von
Biokraftstoffen aus Pflanzenrückständen
23 einsiedler im erdinneren Weitere rubriken 104 R ezensionen:
3000 Meter unter der Erde lebt ein Peter J. Bentley Das Buch der Zahlen
Bakterium von radioaktiver Strahlung 3 E ditorial: Religion im Licht Xuewu Gu, Maximilian Meyer
24 Springers einwürfe der Evolution Chinas Energiehunger: Mythos oder Realität?
8 Leserbriefe
Ist Ekel angeboren oder andressiert? J. H. Reichholf Warum die Menschen sesshaft wurden
8 Impressum
Marlene Zuk Was wäre das Leben ohne Parasiten?
77 Im Rückblick
110 Vorschau Rüdiger Vaas, M. Blume Gott, Gene und Gehirn
78
menSch & geiS t
die mathematik der strömung
96
tItel
Gehirn am Draht 88
technik & comPUter
e-Autos: energiepuffer für stromnetze?
erde & umWelt mensCh & geIst teChnIK & C omputer
erde 3.0 Serie (teil iV) eVolUtion
56 Die ethik des klimawandels 68 r religion als evolutionsvorteil t iteL

Auf wie viel Wohlstand sollten wir Anders als Charles Darwin betrachtete 88 Log-in ins Gehirn
verzichten, um künftigen Generatio- sein Zeitgenosse Gustav Jaeger Glauben
Wie weit ist die Entwicklung einer
nen, die vermutlich reicher sind als und Evolution nicht als unversöhnlichen
Gehirn-Computer-Schnittstelle
wir, Kosten durch die Erderwärmung Gegensatz
gediehen, von der Futurologen und
zu ersparen?
eSSay Sciencefiction-Autoren seit Langem
64 kurzberichte 74 Müssen wir glauben? träumen?
Bodenentgiftung mit Pflanzen · Bio Offenbar ist der Mensch kognitiv prädis-
boomt trotz Krise · Umweltfreund- poniert, an etwas zu glauben
liche Fabriken
Serie (teil Vii) WiSSenSchaft im alltag
WiSSenSchaft & karriere
die gröSSten rätSel der mathematik 94 Drehen und Wippen
66 »Carpe Diem« 78 Die navier-Stokes-Gleichungen Mikromotoren bringen Festplatten auf
Wer heute den Schritt in den Markt
Sie beschreiben Allerweltsphäno- Touren
wagt, hat kleinere Hürden zu über-
mene – Strömungen von Flüssigkeiten
winden, jedoch mehr Konkurenz, und Gasen; dennoch ist bis heute Serie (teil iii) aUtoS der zUkUnft
meint der Physiker und SAP-Mit- unklar, unter welchen Voraussetzungen 96 r elektroautos – die rollenden
gründer Klaus Tschira sie lösbar sind Stromspeicher
Auch Stromversorger unterstützen den
Trend zur Elektromobilität. Millionen
von E-Fahrzeugen könnten ihnen
nämlich eines Tages helfen, ihre Netze
effizienter zu betreiben
Titelmotiv: Kenn Brown, Mondolithic Studios
die auf der titelseite angekündigten themen sind mit r gekennzeichnet;
die mit markierten artikel finden Sie auch in einer audioausgabe dieses
magazins, zu beziehen unter: www.spektrum.de/audio
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onsbIologIe, volker brInkmann
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spektrumdIrekt alles auf abwehr InteraktIv Mathematische Gruppen und mehr
www.spektrumdirekt.de/immunsystem www.spektrum.de/artikel/983339
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Surfen durch das Jahr der Astronomie Mathematische Gruppen, Nikotin oder
Alles auf Abwehr die Neurobiologie des Tanzes?
»Sterne und Weltraum« berichtet online über
Gegen Viren, Bakterien oder Parasiten setzt ausgewählte Ereignisse im Internationalen Jahr In unserer 11. Wunschartikelrunde stehen
der Körper komplexe Abwehrketten in der Astronomie, etwa das weltweite Beobach- wieder fünf Themen zur Wahl. Stimmen Sie
Gang. Doch mitunter versagt unser Im- tungsprojekt »Globe at Night«, den Kometen mit ab! Den von Leserinnen und Lesern
munsystem, und manchmal – bei Autoim- Lulin oder die »Wiederkehr« des Mars gewählten Wunschartikel werden wir in der
munkrankheiten – tut es zu viel des Guten www.astronomie-heute.de Printausgabe veröffentlichen. Dem Gewinner
www.spektrumdirekt.de/immunsystem winkt eine Reise nach Heidelberg und ein
Besuch in der »Spektrum«-Redaktion
»Lücken« im ewigen Eis Welt aus Quarks www.spektrum.de/artikel/983339
Das Polarjahr 2007/2008 ist vorbei, aber Allen, die im Teilchenzoo gelegentlich den
Arktis und Antarktis machen weiterhin Überblick verlieren, bieten wir online eine
Der Stand der Welterkenntnis
Schlagzeilen. Vor allem dann, wenn For- bebilderte kurze Einführung in die Welt der
scher immer mehr Lücken in unserem Elementarteilchen. Tatsächlich sind es nicht Es ist der größte, aber auch der wohl am
Verständnis der Vorgänge rund um die Pole mehr als 18 verschiedene Bausteine, aus denen schwersten umzusetzende Traum der moder-
schließen können sich die beobachtbare Welt zusammensetzt: nen Physik: die Welt mit all ihren Vielfältig-
sechs Quarks, sechs Leptonen und sechs keiten aus einer einzigen Theorie heraus zu
www.spektrumdirekt.de/polarforschung
Kraftteilchen beschreiben. »Der Quantenkosmos« von Claus
www.spektrum.de/artikel/980303 Kiefer fasst den Stand der Dinge zusammen.
Lesen Sie unsere Rezension oder stellen Sie
selbst ein Buch vor
www.spektrumdirekt.de/artikel/982849
onalgaleIre berlIn)
WeItsCH, 1806; alte natI f»FreelIsegnesstaCdHt aplettreat«
akg berlIn (»alexander freIHerr von Humboldt«, gemälde von georg frIedrICH vaidmeellnr eIl anvpgteuesrbr lsnlaiiegknt adwe to srwiidehomwreän.v rewleHit pcndlwaoie [email protected]/pptlea ,eerür tkkeibkttserre uulr/ mm98..3cc4oo3mm7
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Die Wissenschaftsblogs
»Das ewige Treiben in mir« »Felsenstadt Petra – Zentrum
»Das Zusammen- und Ineinanderweben aller des nabatäischen Reiches« Auserlesen
Naturkräfte zu untersuchen«, so lautete das Nabatäer, Römer, Byzantiner und Muslime Für die »Auslese 2008« unter den letztjähri-
Vorhaben, das Alexander von Humboldt hinterließen ihre Spuren in dieser archäolo- gen Posts in deutschen Wissenschaftsblogs
geradezu versessen zu seinem Lebensinhalt gischen Stätte im Süden Jordaniens, die im tat sich kürzlich eine fünfköpfige Jury von
machte. Damit setzte sich der vielleicht letzte Mittelpunkt eines neuen Bildbands steht. Ein Journalisten und Wissenschaftlern zusam-
Universalgelehrte zwar nicht das eine große exklusiver Vorabdruck men. Heraus kam eine Auswahl der 15
Denkmal, wie dies etwa Charles Darwin mit besten Texte (www.wissenschafts-cafe.
Diesen Artikel finDen sie Als kOstenlOse
seiner Evolutionstheorie tat. Doch Humboldts leseprObe vOn epOc unter net/2009/02/auslese-2008-die-besten-
multidisziplinärer Ansatz ist heute wieder wissenschaftlichen-blogartikel-des-jahres/).
www.epoc.de/artikel/983437
hochmodern Ihre Themen reichen von Anatomie und
Dieser Artikel ist für AbOnnenten Gezeiten über Weihnachten im Islam und
frei zugänglich unter die »Klimawette« bis hin zum Zusammen-
www.spektrum-plus.de »Homo religiosus« hang zwischen Neuromarketing und
mentalem Kapitalismus. Allein vier davon
Die Debatte über Wissenschaft und Religion
finden Sie in den Blogs des Spektrum-
nimmt eine Wende: Forscher suchen nach den
Verlags. Schauen Sie rein!
biologischen Wurzeln des Glaubens. Für den
www.wissenslogs.de
Religionswissenschaftler Michael Blume gibt es
www.scilogs.de
viele Argumente, Spiritualität und Frömmig-
keit als »segensreiche« Produkte der Evolution
zu begreifen
Diesen Artikel finDen sie Als kOstenlOse
leseprObe vOn Gehirn&Geist unter
www.gehirn-und-geist.de/artikel/982255
leserbriefe
Genzentrierter
erfinder Tycho Brahe Gerechtigkeit zuteilwerden
zu lassen. Gleichzeitig mit Tycho Brahe selektionsansatz
der Wärmepumpe
hat nämlich Nicolaus Reimers, genannt
Evolution – Gruppe oder Indiviuum?
Von null auf sechzig Raimarus Ursus (1551 – 1600), ein sehr
Januar 2009
Wissenschaft im Alltag, Februar 2009 ähnliches Weltsystem veröffentlicht, das
insofern moderner war als das von Tycho,
Der Erste, der das Prinzip nicht nur zum der die rotierende Fixsternsphäre beibe­ Die Befunde, auf die sich der Bericht
Heizen oder Kühlen, sondern für beides hielt, als Ursus die tägliche Drehung des stützt, sind mit dem genzentrierten Se­
gleichzeitig angewendet hat, war Peter Fixsternhimmels auf eine Rotation der lekt ionsansatz ebenso gut und konzeptio­
Ritter von Rittinger, der 1855 in der Sa­ Erde zurückführte und die unterschied­ nell sauberer zu erklären.
line Bad Ischl/Österreich den Energiever­ liche Helligkeit der Sterne auf unter­ Beispiel Staatsqualle: Jede der Ein­
brauch der Salzerzeugung aus Sole ver­ schiedliche Entfernungen. Ursus war heiten des Verbunds leistet einen Beitrag
mindern wollte. Im praktischen Einsatz Dithmarscher, aus einfachsten Verhältnis­ zum Überleben des Ganzen, und zwar
ist er allerdings gescheitert, da damals das sen und Autodidakt. Er brachte es aber durch die erfolgte Arbeitsteilung effizi­
Problem der Kesselsteinbildung an den bis zum »kaiserlichen Mathematiker« in enter, als dies bei viel kleineren Einzel­
Wärmetauschern noch nicht gelöst war. Prag als unmittelbarer Amtsvorgänger organismen möglich wäre. Dabei repro­
Bei der Salzerzeugung ist der hochef­ von Tycho. Als Bediensteter eines dä­ duzieren auf Grund der hohen geneti­
fiziente Einsatz der Wärmepumpe heute nischen Edelmanns war er 1583 auf der schen Übereinstimmung im Verband alle
Standard, wobei des besseren Wirkungs­ Insel Ven gewesen, wo der von ihm be­ ihre eigenen Gene, ob sie nun selbst an
grads wegen die Sole unter Vakuum ver­ wunderte, aber adelsstolze Tycho ihn je­ der Fortpflanzung beteiligt sind oder
dampft wird, wodurch Prozesstempera­ doch nicht zur Kenntnis nahm. Als Ur­ nicht. Das hat mit »Gruppenselektion«
turen unter 50 °C erreicht werden. sus später sein Weltsystem veröffentlich­ wenig zu tun.
Gegenüber der alten Sudpfannentech­ te, raste Tycho vor Zorn und behauptete, Beim Menschen gibt es neben der ge­
nik ergibt sich dadurch eine Effizienz­ Ursus habe es ihm auf Ven gestohlen. So­ netischen Evolution eben noch die kul­
steigerung von mehr als Faktor 20. gar der von Tycho abhängige Kepler, der turelle. Selektiert werden hier kulturelle
Dipl.-Ing. Hermann Pichler, Salzburg »Kopernikaner« war und an keines der Eigenschafen (Dawkins’ »Meme« , wenn
beiden Systeme glaubte, musste in dem man so will), und deren »Organismus«
äußerst heftigen Plagiatsstreit gegen Ur­ ist nun mal eher die Gemeinschaft und
raimarus Ursus – in sus Stellung nehmen. Das Problem löste weniger das Individuum.
sich dadurch, dass Ursus 1600 und Ty­ Die Wilsons gehen der eigentlichen
Vergessenheit geratener
cho 1601 starben. Das tychonische Welt­ Frage aus dem Weg: Wenn es tatsächlich
Kollege von Tycho brahe system, das die Erde stillstehen ließ, wur­ eine Gruppenselektion sensu stricto
de im 17. Jahrhundert, als Galilei bei der gibt, auf welche Weise würde sie sich
Worum dreht es sich eigentlich? Physi-
Kirche in Ungnade war, von den hervor­ auf den Genpool auswirken? Nach wel­
kalische Unterhaltungen, Februar 2009
ragenden jesuitischen Astronomen bis chen Gesetzmäßigkeiten würden sich
Zu dem Artikel von Norbert Treitz ist auf die Zeit von Newton benutzt. Ursus die Frequenzen welcher Allele ändern?
eine Ergänzung angebracht, um einem geriet weit gehend in Vergessenheit. Solange hier keine wirklich belastbaren,
weniger prominenten Zeitgenossen von Prof. Arnold Oberschelp, Heikendorf mathematischen Modelle vorliegen, die
DVeritreie Ibd unede A dboensn e»mmentuvelrtwipalltuenng: USpenktirvume rdseur Wmissse«n svchearft­ tSäivmetlircshies Ncuhtz«un gsürebcheter asne dtezme nvo.r lieWgendeern Wsetrka ltietg en» bEeii ne
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Schlussredaktion: Christina Meyberg (Ltg.), Sigrid Spies, schafDtena usn d Brioemseudliztiine inr eDneudtsceh lanMd (VeBsios)p urnod vbolne Mmens a ed. Ve. r plaJecgelicbheo N. uDtzunegn onhn eU dien Qiuveellernsaenngatbee iilnu dner gvo rissteth enndiecnh t
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Übersetzer: An diesem Heft wirkten mit: sdearg Weisnse nvscohanft , K»akseornpenestnrahßea 6g7,e 4n0e21r3i Dscüshse«ld oirfn, »mul­ and P ublisher: Bruce Brandfon Helmut Fink, Nürnberg
Petra Alm, Dr. Claudia Hecker, Dr. Gabriele Herbst, Dr. Peter John, Tel. [phone], Fax [phone]
Dr. Frank Jöst, Dr. Andrea Pastor-Zacharias, Dr. Michael Springer. Anzeigenpreise: Gültig ist die Preisliste Nr. 30 vom 01. 01. 2009. Erhältlich im Zeitschriften- und Bahnhofs-
8LEe-Ms eari-l: usnedrv Bicees@teslplseekrtrvuicme.:c oTeml. 06221 9126-743, G97e2s0am4 tHhöecrhsbteelrlgung: Vogel Druck- und Medienservice GmbH & Co. KG, SPEKTbmRuitcU hdMhieas neDdmeEl Z Ruen iWcdh beIenSi.mS EPrNesSseCfaHcAhhFäTnd ·le Ar PRIl 2009
WN UNIVERSITY epamuelftp eissre iiSsncyhes t beemeigle eginstte. jEeZidneo rcpshtoö srviutoinvn g r vüopcrkrnoghgeerkaroempin­­ s3Mi8cih3n /u1s0zi0mei0c )h. eenDr satveson r imdeS rc Thzewrxittet i taebn(g 1eK2do9rmu/1cp0ko0te­,
CASEY DUNN, BRO mbteeni,e sr btm,e iew hdiree raz lusj meedi neB eeK iwseperiinetselp reeai lnatueu nsAlgöt sotmm. iUbnondmetesr­­ ntteieonnn t eea iunefrg geeilfblüipth tsriitscechnh eenDrs Kte fiuanurvist eidnoen. r wdeeri teAr dudni­­
diesem Gesichtspunkt ist unser Geldsys­ Bei dem Wert im zweiten Schritt
tem und damit auch unser Wirtschafts­ muss in der zweiten Komponente der
system a priori instabil, so dass der Kol­ Zähler auf 279 statt auf 292 enden.
laps nach 60 bis 80 Jahren unausweich­ Wolfgang Heine aus Urfeld hat uns
lich ist. darauf aufmerksam gemacht.
Dr. Horst Käsmacher, Aachen
Unterscheiden zwischen Die ABC-Vermutung, Februar 2009
Der kappa­Wert des Zahlentripels (A, B,
Wissenschaftsmethodo-
C) = (13365, 614797312, 614810677)
logie und Heuristik
beträgt »nur« 0,864135… . Den irrtüm­
lichen Wert 1,142153… im Artikel er­
Manche Schwäne sind grau
hält man, wenn man im Nenner der
Essay, März 2009
Formel für kappa das C im Radikal
Mir scheint, dass Matthews versäumt rad(ABC) vergisst. Im Kontext des Arti­
hat, zwischen Wissenschaftsmethodolo­ kels ist somit das vorliegende Zahlentri­
Bei den Staatsquallen leistet jede Einheit gie und Heuristik zu unterscheiden. Die pel keines mit hohem kappa > 1, aber
des Verbunds einen Beitrag zum Überleben Frage, wie jemand zu seinen wissen­ trotzdem noch groß im Vergleich zu zu­
des Ganzen. schaftlichen Ideen kommt (Heuristik), fälliger Wahl. Martin Schmidt aus Augs­
ist zu unterscheiden von der Frage, wie burg hat darauf hingewiesen.
die Gültigkeit einer Theorie zu beurtei­ In der ersten Spalte auf S. 73 unten
erklärungsmächtiger sind als die bisheri­ len ist. Obwohl beides ineinandergreift, lautet der richtige kappa­Wert 1,06843…
gen und gut bestätigten, sind Gruppen­ handelt es sich doch um Verschiedenes. statt 1,14…, und in der zweiten Spalte
selektionsmodelle nicht gerade über­ Es gibt keine Heuristik, die mit Sicher­ muss in dem Tripel (22 . 323, 513, 5 . 493)
zeugend. heit zu wahren Theorien führt. Einzelne die Reihenfolge der Komponenten um­
Der von den Wilsons vorgetragene Forscher oder die Gruppe sind wohl gedreht werden.
Ansatz ist wertvoll, die aufgeworfenen dann im Vorteil, wenn sie über Fantasie,
Frag en sind interessant, die Kritik be­ Intelligenz, logische Konsequenz und
fruchtet den Diskurs. Nicht mehr, aber Selbstkritik verfügen. Wissenschaftliche Das Saitenblasinstrument
auch nicht weniger. Skepsis schützt effektiver vor Irrwegen Februar 2009
Prof. Dr. Andreas Beyer, Gelsenkirchen als selbstsichere Über zeugung, in welcher Der Vokaltrakt bringt nicht jeden Ober­
manchmal logische Konsequenz und ton hervor, sondern nur die ganzzah­
Selbstkritik ausgeblendet sind. ligen Vielfachen der jeweiligen Grund­
Negative Der vorletzte Satz »Ab einem gewis­ frequenz, nicht, wie auf S. 59 ange­
sen Punkt kann man auf die Idee der geben, die geraden Vielfachen. Der
rückkoppelung fehlt
Falsifikation nicht verzichten« steht im Hinweis stammt von Helmut Vetter aus
Dämpfung aus Regelkreis eliminiert, Widerspruch zum ganzen Essay, der ja Schorndorf.
leserbrief, März 2009 davon ausgeht, dass Falsifizieren nicht
funktioniert. Setzen wir getrost den »ge­
Dr. Grob sieht die Märkte als kyberne­ wissen Punkt« ganz an den Anfang. Briefe an die Redaktion …
tisches Netzwerk aus rückgekoppelten Dr. Wolfram Gorisch, München
Regelkreisen und führt die Schwingun­
… sind willkommen! Tragen Sie Ihren Leser-
gen auf ungenügende Dämpfung zu­ Anmerkung der Redaktion: Sie können brief in das Online-Formular beim jeweiligen
rück. Rückkopplung allein macht aller­ den vollständigen Leserbrief online unter Artikel ein (klicken Sie unter www.spektrum.de
dings noch keinen Regelkreis aus. Vo­ http://www.spektrum.de/artikel/983347 auf »Aktuelles Heft« beziehungsweise »Heft-
raussetzung dafür ist nämlich zusätzlich, lesen. archiv« und dann auf den Artikel).
dass die Rückkopplung negativ ist. Das
ist aber in der Wirtschaft nicht generell Oder schreiben Sie mit kompletter Adresse an:
der Fall. Korrigenda
Spektrum der Wissenschaft
Es handelt sich wegen des Fehlens Frau Ursula Wessels
eines negativen Stellglieds also nicht um Elliptische Kurven und eine kühne Postfach 10 48 40
einen Regelkreis. Auf Grund dieses Sach­ Vermutung, Januar 2009 69038 Heidelberg (Deutschland)
verhalts wachsen Guthaben und Schul­ Wendet man die Formel auf S. 66, rech­ E-Mail: [email protected]
den exponentiell an. Diese Tatsache ist te Spalte oben, auf (3, 5) an, so ergibt
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT · APRIl 2009 9
Spektrogramm
PAläANTHRoPologIE PSyCHologIE
Vormensch mit Nussknackergebiss Die Farben
des Denkens
WIEN wicklungsgeschichtlich zwischen der
W. WEBER, EVAN, UNIVERSITäT btpgSerercroährnßügi cthedeh meBntr ta ZWeGcankaah etn»ntnLguszuecnänhcghykm nH«nee ooul,mcz ndh doüiee. b dn Neme hrenziabt oet eegtrneiesn tnaeee urrwn s s dagVeireehce-rkrnt er.ne - qfgRüea hnFvla.is rDlMabageesehn e,t barsge ouaennbidndeef nRrlun ujs eias tZuezhnct hu Un nuaictnnhes dtre senru ruDc Urhe ununninkvsv geeeerrrnsemi tvGyöo e-no- f
GERHARD AnpDaisessuen Mg oarnp hdoenlo Vgieer zgeilhtr t kralediintieorn, helalr atelsr , Bverirt. iDsha bCeoil ufümhbrtiean i m69 k aPnroabdaisncdheenn AVsasnoczoiuat-i-
energiereicher Nahrungsstücke oder großer onsaufgaben, Gedächtnistests oder Textkor-
Mengen relativ gehaltloser Kost. Um zwi- rekturen an einem Computerbildschirm mit
schen diesen Möglichkeiten zu entschei- rotem oder blauem Hintergrund aus. Wie
den, bedienten sich Forscher um David sich zeigte, hing ihre Leistung deutlich von
Strait von der University at Albany im US- der Farbe ab. So fanden Versuchsteilneh-
Bundesstaat New York der Finite-Elemente- mer, bei denen ein Reizwort auf blauem
Methode. Mit diesem mathematischen Grund erschien, mehr und treffendere
Hilfsmittel aus den Ingenieurwissenschaf- Assoziationen als die Mitglieder der Ver-
ten lässt sich untersuchen, wie komplexe gleichsgruppe. Ein roter Hintergrund hinge-
Konstruktionen auf äußere Belastung re- gen bewirkte, dass sich die Probanden bes-
Schädelfossil eines Australopithecus africa- agieren. Straits Gruppe nutzte das Verfah- ser an Wörter aus einer zuvor angezeigten
nus und Ergebnisse von Spannungsrechnun­ ren, um die Beanspruchung der verschie- Liste erinnerten. Auch entdeckten sie mehr
gen an einem Modell. Je wärmer die Farbe, denen Knochenteile zu si mulieren. Unterschiede zwischen fast identischen
desto höheren Druck musste die Schädelre­ Die Untersuchungen ergaben, dass sich Texten als Teilnehmer mit blauem Desktop.
gion beim Kauen aushalten. vor allem mit den ausgeprägten vorderen Nach Ansicht der Forscher schärft das in
Backenzähnen perfekt Nüsse knacken und westlichen Kulturen oft mit Gefahr assozi-
Samen aufbrechen ließen. Die Knochen- ierte Rot unsere Sinne und steigert die Auf-
q Im Verlauf der Evolution spielte die struktur war wie geschaffen, die dazu nö- merksamkeit – eine ideale Bedingung dafür,
Ernährungsweise eine große Rolle bei den tige Kraft aufzubringen. Die Anthropologen sich auf eine begrenzte Aufgabe, die hohe
Formveränderungen des menschlichen glauben, dass der Rückgriff auf solch ener- Genauigkeit verlangt, zu konzentrieren. Ein
Schädels. Besonders markant ist die Kno- giereiche Nahrungsmittel für A. africanus mit Ruhe verbundenes Blau hingegen
chen- und Gesichtsstruktur des Vormen- überlebensnotwendig war, da er in einer aktiviere die Bereitschaft, sich auf Neues
schen Australopithecus africanus. Er lebte kühlen und trockenen, wenig fruchtbaren einzulassen und somit assoziativer und
vor etwa dreieinhalb bis zwei Millionen Klimaperiode Südafrikas lebte. schöpferischer zu denken.
Jahren im südlichen Afrika und stand ent- PNAS, Bd. 106, S. 2124 Science, Bd. 323, S. 1226
ASTRoNoMIE handelt es sich um den kleinsten extraso-
laren Planeten unter allen 337 Exemplaren,
Bislang kleinster Exoplanet entdeckt
die bislang katalogisiert wurden. Die meis-
ten sind heiße Gasriesen auf engen Um-
q Rund 400 Lichtjahre von der Erde ent- Abdunklungen, die umlaufende Trabanten laufbahnen, so genannte »hot Jupiters«.
fernt kreist ein besonders kleiner Planet erzeugen, wenn sie aus der Perspektive des Für einen kompletten Umlauf benötigt
um einen sonnenähnlichen Stern. Das ga- Satelliten vor ihren Zentralstern treten. CoRoT-Exo-7b nur 20 Stunden. Wegen der
ben Astronomen kürzlich auf einer Konfe- Der Neuzugang trägt den Namen CoRoT- Nähe zu seinem Heimatstern dürfte die
renz in Paris bekannt. Die französischen Exo-7b, besteht aus Gestein und ist höchs- oberflächentemperatur mindestens 1000
Forscher stützen sich auf Daten ihres tens doppelt so groß wie die Erde. Damit Grad Celsius betragen. Leben ist dort also
CoRoT-Satelliten (Convection, Rotation and sicher nicht möglich. Bislang wurden nur
PbDBeloaarrbn d2eet0ite ab0lere6ysn kTbuoretapzin tds sepeirtärs dh)S.it ue Dnc Tiahercesah enn rdsa ihecti-nhlM f wEte xsitnoehzpiotild gaDeene:ne zS teeemnin.- KLAUDIA EINHoRN, DLR wEgeredfnuWeinnged«eiet adenure.eßr aeMrrteh ksasllebui nndgeee sPn lS,a odnnieent eeannu scoyhds deteriem » Ss uper-
genaue Masse des neu entdeckten Planeten
klären sollen, werden derzeit ausgewertet.
Diese maßstabsgetreue Zeichnung zeigt, Von ihnen erwarten sich die Forscher
wie der neu entdeckte Exoplanet (schwarzer zugleich erste Auskunft über die chemische
Punkt unten) vor seinem Zentralstern vor­ Zusammensetzung von CoRoT-Exo-7b.
beizieht. Pressemitteilung der DLR
10 SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT · APRIl 2009
PAläoNTologIE
Uralte Monsterschlange
JASoN BoURQUE, UNIVERSITY oF FLoRIDA
q Was sich vor 56 bis 60 Millionen Jahren durch die Regenwälder Die Riesenschlange Titanoboa cerrejonensis bewohnte wie die heu­
Südamerikas wand, würde heute wohl kein Regisseur auf die Lein- tigen Anacondas tropische Feuchtgebiete. So könnte sie in ihrem Le­
wand bringen. Eine 13 Meter lange und über eine Tonne schwere bensraum ausgesehen haben.
Schlange wäre einfach zu unglaubwürdig. Titanoboa cerrejonensis
tauften Jason Head und Kollegen das Tier, dessen fossile Überreste anpassen. Je größer ein wechselwarmes Tier ist, umso heißer muss
sie in der Steinkohlemine El Cerrejón im Nordosten Kolumbiens die Umgebung sein, um den Metabolismus in Gang zu halten. Die
entdeckten. Die Skelettfragmente der acht geborgenen Individuen größten heutigen Schlangen leben daher in den Tropen, wo
konnten die Forscher den Boas aus der Familie der Riesenschlan- konstant hohe Temperaturen herrschen. Aus diesem Zusammen-
gen zuordnen. Diese Familie hält auch unter den heutigen Kriech- hang berechneten die Forscher, dass Titanoboa eine mittlere
tieren die Rekorde in Länge und Gewicht. Mit zehn Metern (Netz- Jahrestemperatur von 30 bis 34 Grad Celsius zum Überleben benö-
python) und 230 Kilogramm (Anaconda) können ihre lebenden tig te. Das ist erheblich mehr als die 27 Grad, die heute zum
Vertreter aber nicht annähernd mit den Verwandten aus dem Paläo- Beispiel im Amazonasbecken herrschen. Ursache der Hitze war
zän mithalten. vermutlich ein extrem hoher Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre
Der Fund erlaubt auch Rückschlüsse auf das einstige Klima in von rund 2000 millionstel Volumenanteilen (parts per million,
den Tropen. Schlangen sind wechselwarme Tiere, die ihre Körper- kurz: ppm). Zum Vergleich: 2008 wurden 385 ppm gemessen.
temperatur nicht konstant halten, sondern der Außentemperatur Nature, Bd. 457, S. 71
FQ qHmTeUe eeiIiAlcnschNle hdanTdeenbEnnieN-kk Dr1,Pg 9unzH,5a uyel0roSii sneÜImerKtb rJue eadsrhwe vnrreio nVnr d,ä asdutceinhelrg lsd Vudeoge r rsWT sQ tWeeeurlealnulinelnetlreg- cn -henVC0ee,2rlsA bTiliuesnss ddl eauiei nan gFue osmMrss aescntchzghteaewrnn ads cuiilehni zediinn umt mMeirt amb gNeeneite ua–ttl2flrei4oslnd5ceh Gvneor and CHRISTIAN PFLEIDERER, UNIVERSITäT KARLSRUHE
von punktförmigen Teilchen durch Wirbel beschossen, zeigte das Streubild der sonst
in Feldverteilungen zu ersetzen. Wenig aus parallelen Helizes bestehenden magne-
später griff Tony Skyrme die Idee im tischen Struktur eine Überlagerung sehr
Rahmen der mathematischen Topologie vieler solcher Helizes, an deren Kreuzungs-
auf und zeigte, dass sich in Feldern stabile punkten Wirbel auftraten. Diese Knoten, in
Wellenpakete mit endlicher Masse kon- denen hunderte Spins parallel ausgerichtet In Mangansilizium entstehen bei tiefen Tem­
struieren lassen. Solche »Skyrmionen« waren, bildeten eine regelmäßige Anord- peraturen in einem Magnetfeld regelmäßig
werden seit Jahren im Zusammenhang mit nung, die sich als identisch mit dem angeordnete Wirbel (hier blau), in denen die
dem Quanten-Hall-Effekt in zweidimen- mathematisch vorhergesagten Skyrmionen- Spins der Atome parallel ausgerichtet sind.
sionalen Elektronengasen diskutiert. Jetzt gitter erwies.
haben Sebastian Mühlbauer von der Die Physiker vermuten, dass solche Git-
Technischen Universität München und ter auch in anderen Materialien entstehen deutung: So könnten sie sich zur Herstel-
Kollegen sie erstmals tatsächlich beobach- und möglicherweise zu anomalem metal- lung stabiler Speichermedien mit sehr viel
tet: als Skyrmionengitter in einer magne- lischem Verhalten führen. Sie sind aber höheren Packungsdichten eignen.
tischen Substanz. auch für technische Anwendungen von Be- Science, Bd. 323, S. 5916
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT · APRIl 2009 11