{"id":21506,"date":"2014-03-11T08:30:20","date_gmt":"2014-03-11T07:30:20","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/03\/11\/wrint-wissenschaft-fragen-und-antworten-1\/"},"modified":"2025-05-14T16:14:02","modified_gmt":"2025-05-14T14:14:02","slug":"wrint-wissenschaft-fragen-und-antworten-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/03\/11\/wrint-wissenschaft-fragen-und-antworten-1\/","title":{"rendered":"WRINT Wissenschaft: Fragen und Antworten (1)"},"content":{"rendered":"

Holger Klein und ich plaudern ja schon seit Anfang des Jahres regelm\u00e4\u00dfig \u00fcber Wissenschaft<\/a>. Die bisher ver\u00f6ffentlichten Folgen k\u00f6nnt ihr hier nachh\u00f6ren<\/a>. In den Kommentaren zu den Sendungen gab es auch immer wieder Fragen von H\u00f6rerinnen und H\u00f6rern. Wir probieren nat\u00fcrlich immer, ein paar davon in der Sendung zu beantworten, aber f\u00fcr alle ist leider nie Zeit. Damit es keinen allzu gro\u00dfen R\u00fcckstau an Fragen gibt, werde ich also nun – wie in der letzten Sendung angek\u00fcndigt – die noch unbeantworteten Fragen hier bei mir im Blog durcharbeiten. Sollte ich irgendeine Frage vergessen habe (kann durchaus passieren, dass ich mal eine Email verschludere oder einen Kommentar \u00fcbersehe), dann sagt bitte Bescheid!<\/p>\n

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\"wrint_wissenschaft_1500\"<\/a><\/p>\n

Frage von Hermann:<\/b> „Woher kommt der ganze Sand (W\u00fcsten, Str\u00e4nde), also kleiner als Kiesel? Alles schon vorhanden vor der Evolution wegen Erosion ? Auf vegetationsfreien Planeten kommt feinkr\u00fcmeliges Gestein ja auch h\u00e4ufig vor.“<\/I><\/p>\n

Antwort: <\/i> Ich bin nat\u00fcrlich kein Geologe, aber der Sand entstand aus festem Gestein, wie zum Beispiel Granit. Durch Verwitterung und Erosion wird das Material zerkleinert. Das kann einerseits physikalisch (Wind, Wasser, etc) erfolgen und andererseits auch chemisch (also zum Beispiel durch Kohlens\u00e4ure u.\u00e4.) – f\u00fcr Details siehe hier<\/a>. Mit der Evolution hat das eigentlich nichts zu tun; der Sand entsteht \u00fcberall dort, wo es entsprechende Prozesse gibt. Dazu braucht es nicht mal ne Atmosph\u00e4re oder Wasser. Auch der Mond ist ja mit einer Schicht aus „Sand“ bedeckt, dem Regolith<\/i>. Der entstand im Laufe der Jahrmilliarden durch die st\u00e4ndigen Einschl\u00e4ge von gro\u00dfen und kleinen Meteoriten, die das Mondgestein zerkleinert haben. Es gibt zwar auch Sand, der aus Kalkschalen von Lebewesen entstanden ist – aber Sand kommt auch von ganz allein \u00fcberall dort, wo man genug Steine und Zeit \u00fcbrig hat.<\/p>\n

Frage von J!:<\/b> „Was wisst ihr \u00fcber Graphen, Kohlenstoffnanor\u00f6hren und deren m\u00f6glichen Einsatzgebiete (Akkus, Weltraumlifte)“<\/i><\/p>\n

Antwort:<\/i> Na ja, \u00fcber Graphen an sich wei\u00df ich vermutlich nicht mehr als jeder andere halbwegs informierte Mensch. Die moderne Materialphysik ist ein ziemlich kniffliges Thema, in das man als Laie (und zu denen z\u00e4hlt man auch als Astronom) kaum Einblick hat. Aber Graphen scheint wirklich ein ziemlich cooles Material zu sein, von dem man sich viel verspricht. Ich hab fr\u00fcher mal f\u00fcrs Fraunhofer Forschungsblog ein paar Ergebnisse zusammengefasst: hier<\/a> und hier<\/a> (und ein Video gibts hier<\/a>. Und was den Weltraumlift angeht: Da sind interessanterweise die Leute hier bei mir zuhause in Jena intensiv mit der Materialforschung besch\u00e4ftigt: siehe hier<\/a> und hier<\/a>. <\/p>\n

Frage von Christoph: <\/b> „Mit welchen Methoden versucht man [am LHC] diese kurzlebigen Teilchen nachzuweisen? Wie lange existieren diese?
\nWie detektiert ein Sensor\/Detektor etwas so kleines?“<\/i><\/p>\n

Antwort:<\/i> Die kurzlebigen Teilchen selbst kann man auch gar nicht nachweisen, da sie eben zu kurzlebig sind. Die k\u00f6nnen schon 10-25<\/sup> Sekunden nach der Entstehung wieder zerfallen sein. Und auch die Teilchen in die sie zerfallen, k\u00f6nnen wieder zerfallen. Messen kann man nur die stabilen Teilchen, die am Ende \u00fcbrig bleiben. Das geschieht mit einer ganzen Batterie an Me\u00dfger\u00e4ten, zum Beispiel Kalorimeter<\/a> und \u00dcbergangsstrahlendetektoren<\/a>. Und dann muss man nat\u00fcrlich rechnen und herausfinden, welche zerfallende Teilchen die beobachteten Spuren erzeugen k\u00f6nnen. Ich habe das hier schon mal genauer erkl\u00e4rt<\/a>.<\/p>\n

\"cat_question2\"<\/a><\/p>\n

Frage von Christoph: <\/b> „Wo sind die Unterschiede zwischen Linear- und Ringbeschleuniger? Hat der Linearbeschleuniger mehr Vorteile au\u00dfer das er g\u00fcnstiger ist?
\nAus welchen Gr\u00fcnden entscheidet man sich f\u00fcr welches Design?“<\/i><\/p>\n

Antwort:<\/i> Bei Ringbeschleunigern kann man die Teilchen immer wieder im Kreis herum beschleunigen und sie so sehr schnell und damit auch sehr energiereich machen. Damit bekommt man dann st\u00e4rkere Kollisionen und kann energiereichere Teilchen erzeugen. Andererseits hat man bei Teilchen auf gekr\u00fcmmten Bahnen die Synchrotronstrahlung<\/a>, die wieder zu einem Energieverlust f\u00fchrt. Man muss von Fall zu Fall entscheiden, was f\u00fcr die konkrete Aufgabe besser ist. Das Thema wird im Buch „Die Vermessung der Welt“ von Lisa Randall erkl\u00e4rt, das wir gerade hier im Blog-Buchklub besprechen<\/a>.<\/p>\n

Frage von Christoph: <\/b> „Warum wird ein Ringbeschleuniger tief in der Erde vergraben?“<\/i><\/p>\n

Antwort: <\/i> Damit die St\u00f6rstrahlung aus der Umgebung m\u00f6glichst klein gehalten wird. Es kommen ja auch st\u00e4ndig hochenergetische Teilchen aus dem All auf die Erde (die kosmische Strahlung<\/a>) die hier mit allem m\u00f6glichen Zeug kollidieren. Das kann man nicht so einfach abschirmen; da l\u00e4sst sich nicht einfach ein dicker Bleimantel um den Beschleuniger bauen. Da braucht es wirklich eine dicke Schicht Gestein.<\/p>\n

Frage von Christoph: <\/b> „Kurz nach dem Urknall hat sich das Universum\/Raum schneller als das Licht ausgedehnt? Stimmt das \u00fcberhaupt? Wie geht das?“<\/i><\/p>\n

Antwort: <\/i> Ja, das stimmt – zumindest nach all dem was man heute wei\u00df. Ich habe hier dar\u00fcber geschrieben<\/a>. Mit der Relativit\u00e4tstheorie hat das nichts zu tun; die sagt nur was dar\u00fcber, wie schnell sich Licht im<\/i> Raum ausbreitet und besagt, dass sich keine Information schneller als das Licht \u00fcbertragen l\u00e4sst. Der Raum selbst kann sich mit beliebig hoher Geschwindigkeit ausdehnen, wenn er das m\u00f6chte.<\/p>\n

Frage von Christoph: <\/b> „Ich sitze in der „Mitte“ und beobachte 2 Sterne welche sich beide von mir, entgegengesetzt mit jeweils 0,7c von mir entfernen. Warum kann\/darf jemand auf dem einen Stern nicht sagen das sich der andere Stern von ihm mit 1,4c wegbewegt?“<\/i><\/p>\n

Antwort:<\/i> Das kann man sagen und das darf man sagen. Aber trotzdem bewegt sich bei dieser Konstellation nichts schneller als Licht durch den Raum und genau darum geht es. Scheinbare \u00dcberlichtgeschwindigkeit gibts immer wieder mal<\/a>. Siehe auch dieses Video<\/a>.<\/p>\n

Frage von Christoph: <\/b> „Angeblich gibt es nach der String Theorie mehrere\/unendliche viele Universen. Ist diese eine M\u00f6glichkeit in der String Theorie oder eine zwingende Schlussfolgerung?“<\/i><\/p>\n

Antwort<\/i>: DIE Stringtheorie gibt es nicht; dazu wei\u00df man noch zu wenig \u00fcber die dahintersteckende Mathematik. Aber so wie die Stringtheorie derzeit verstanden und interpretiert wird, folgt das Multiversum direkt daraus. Ich empfehle dazu diese Artikelserie<\/a>.<\/p>\n

Frage von Christoph: <\/b> „Habe am 30C3 einem Vortrag gelauscht wo es um Antriebssysteme im Weltraum ging. Ein (theoretischer) war folgender: https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Alcubierre_drive Was hat es damit auf sich? Schneller als Licht ?“<\/i><\/p>\n

Antwort: <\/i> Seufz. Ja, dieser Alcubieere-„Antrieb“ geistert schon lange durch die Welt und taucht immer wieder mal auf um zu „beweisen“, dass wir bald \u00e1 la Raumschiff Enterprise durch die Gegend fliegen k\u00f6nnen. Nur hat das halt nichts mit einem „Antrieb“ zu tun, wie man sich das vorstellt. Das ist keine Maschine, die man irgendwo einbauen kann. Das ist h\u00f6chst spekulative Physik, die darauf basiert, dass es irgendeine Art von besonderer Materie gibt, von der bis heute noch niemand wei\u00df, was das f\u00fcr Materie sein soll, ob das Zeug \u00fcberhaupt existieren kann, wie man es kriegt, wenn es existiert usw. Und selbst dann ist es illusorisch zu glauben, man k\u00f6nnte so einfach einen Warp-Antrieb bauen. Oder stabile Wurml\u00f6cher u.\u00e4. (da gibts genau die gleichen Probleme). \u00dcberlichtschnelle Raumfahrt ist wichtig f\u00fcr die Science-Fiction. In der Realit\u00e4t wird es aber nicht funktionieren (siehe auch hier<\/a>).<\/p>\n

Frage von Lukas:<\/b> „Wie kommt es, da\u00df die Erde nach so vielen Milliarden Jahren nicht einfach abk\u00fchlt und aush\u00e4rtet?<\/i><\/p>\n

Antwort:<\/i> Die Erde ist VERDAMMT gro\u00df! Und war fr\u00fcher verdammt hei\u00df. Das dauert, bis so eine riesige Kugel ausk\u00fchlt. Au\u00dferdem ist da ja noch der aktive Erdkern, der die Sache am Laufen h\u00e4lt. Durch den hohen Druck und die Energie der vielen radioaktiven Elemente im Erdinneren, ist es dort ziemlich hei\u00df. Der Erdkern hat knapp 6000 Grad und das ist so hei\u00df wie die Oberfl\u00e4che der Sonne. W\u00e4re die Erde kleiner, w\u00e4re sie fr\u00fcher ausgek\u00fchlt. Aber angesichts ihrer Gr\u00f6\u00dfe ist sie heute immer noch hei\u00df und wird das auch noch ne Zeit lang bleiben…<\/p>\n

\"The_Cat_Knows_The_Answer\"<\/a><\/p>\n

Frage von Lukas:<\/b> „Warum erzeugen physikalische Gesetze Muster – von der Doppelhelix der DNA, \u00fcber die Symmetrie eines Blattes bis hin zur spiralf\u00f6rmigen Galaxie.“<\/i><\/p>\n

Antwort:<\/i> Sorry, aber manche Fragen sind zu umfassend, als das ich sie mal eben beantworten k\u00f6nnte. Ich m\u00fcsste hier jetzt mindestens ein paar Seiten Aufsatz \u00fcber Biologie, Physik und jede Menge andere Themen schreiben und dazu fehlt mir einfach die Zeit. Einerseits ist da jede Menge selektive Wahrnehmung dabei. Es gibt eben NICHT nur spiralf\u00f6rmige Galaxien, sondern auch irregul\u00e4re, sph\u00e4rische, elliptische, usw. Es gibt jede Menge Chaos \u00fcberall in der Natur und Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten, aber wir konzentrieren uns eben mehr auf die Muster. Andererseits steckt die Symmetrie auch in den mathematischen Gesetzen selbst drin, siehe zum Beispiel hier<\/i> oder hier<\/a>. <\/p>\n

Frage von BrEin:<\/b> „Gibt es einen astronomischen Aspekt, worauf sich sp\u00e4ter die Tierkreiszeichen beziehen? Mir ist klar, dass die Tierkreiszeichen sich irgendwie auf die Sternbilder beziehen und die Astrologen diese \u00fcbernommen und verkl\u00e4rt haben. Aber warum 12 und warum diese 12?“<\/i><\/p>\n

Antwort:<\/i> Na ja, fr\u00fcher existierte die Trennung zwischen Astronomie und Astrologie noch nicht so wie heute. Den Unterschied zwischen den astronomischen Sternbildern und den astrologischen Tierkreiszeichen habe ich hier erkl\u00e4rt<\/a>. Die Sternzeichen sind genau die Sternbilder, die sich entlang der Ekliptik befinden, also der gedachten Linie entlang der sich die Sonne scheinbar um die Erde bewegt. In dieser Region bewegen sich auch die Planeten \u00fcber den Himmel und das war f\u00fcr die Astrologie wichtig. Und 12 deswegen, weil das die Zahl der Monate war, die sich die Babylonier – von denen die Astrologie die Sternzeichen \u00fcbernommen hat – f\u00fcr ihren Kalender ausgedacht haben. Und das haben sie deswegen gemacht, weil das (fast) der Zahl der komplettierten Mondzyklen entspricht, die in einem Umlauf der Erde um die Sonne passen. Ein Monat entspricht ja auch heute noch in etwas dem Zeitraum zwischen Neumond und Neumond…<\/p>\n

Frage von Fabian:<\/b> „Wie funktioniert das mit dem Welle-Teilchen-Dualismus? Wie kann man sich das vorstellen?“<\/i> (Hab die Frage gek\u00fcrzt, das war eine ziemlich lange Mail, aber darauf l\u00e4uft es hinaus)<\/p>\n

Antwort: <\/i> Diese Sache mit dem Dualismus sagt nicht, dass ein Teilchen sich manchmal in ne Welle verwandelt und umgekehrt. Oder das ein Ding ein welliges Teilchen oder eine teilchenartige Welle ist. Der Welle-Teilchen-Dualismus sagt genau genommen gar nichts dar\u00fcber aus, was ein Ding IST, sondern nur, wie man es beschreiben kann. Und manchmal funktioniert es eben besser, wenn man sich etwas als Teilchen vorstellt und beschreibt; manchmal ist es besser, wenn man es sich als Welle vorstellt und beschreibt. Das hei\u00dft aber nicht, dass es sich dann jeweils um ein Teilchen oder eine Welle handelt. Simpel gesagt: Am besten stellt man sich Elektronen, Photonen, etc als „Dingens“ vor und dieses Dingens und je nachdem wie man das Dinges betrachtet verh\u00e4lt es sich manchmal wie eine Welle und manchmal wie ein Teilchen ohne dabei Teilchen oder Welle zu sein. In der modernen Quantenmechanik beschreibt man die „Dingense“ sowieso ganz anders und zwar durch Felder. Es gibt kein Elektron-Teilchen und keine Elektron-Welle, sondern ein Elektron-Feld, dass sich durch den gesamten Raum zieht. Dort, wo das Feld entsprechend angeregt ist, sehen wir etwas, das f\u00fcr uns wie ein Elektron aussieht. Diese Anregung kann sich entlang des Feldes bewegen und das interpretieren wir als sich bewegendes Teilchen oder sich ausbreitende Welle; je nachdem. <\/p>\n

Frage von Peter:<\/b> „WWas passiert mit Licht, das sich in „Richtung des Randes“ ausbreitet und diesen erreicht? Weiter mit Lichtgeschwindigkeit ins Nirwana geht nicht, da dass einer sich beschleunigenden Ausdehnung widerspricht. Wird es abgebremst – was ja auch irgendwie nicht sein kann? Den „Rand“ \u00fcberholen geht aber auch nicht, da das Universum „dahinter“ nicht existiert.“<\/i><\/p>\n

Antwort: <\/i> Ich verstehe die Frage nicht ganz. Es gibt keinen „Rand“ des Universums. Wie weiter oben bei der Frage von Christoph schon erl\u00e4utert, kann sich der Raum selbst ausdehnen, so schnell er m\u00f6chte. Und das Licht breitet sich eben mit Lichtgeschwindigkeit aus. Von \u00fcberall nach \u00fcberall. Man muss auch zwischen dem gesamten Universum und dem beobachtbaren Universum unterscheiden. Das hat Martin B\u00e4ker hier sehr sch\u00f6n erkl\u00e4rt<\/a>. Vielleicht hilft das bei der Frage?<\/p>\n

Frage von Peter:<\/b> „Warum m\u00fcssen die Teilchen [am LHC] so schnell sein?“<\/i><\/p>\n

Antwort: <\/i> Je schneller sie sind, desto mehr Energie steckt drin. Und je mehr Energie drin steckt, desto mehr Energie wird bei der Kollision frei und steht zur Erzeugung neuer Teilchen zur Verf\u00fcgung. Dabei muss man ber\u00fccksichtigen, dass sich die Geschwindigkeiten nicht normal addieren, sondern relativistisch (siehe hier<\/a>). Daraus folgt, dass man eben nicht nur beide Teilchen auf 0,5c beschleunigen kann, weil sie dann schon mit c zusammenprallen w\u00fcrden. Man kann da im Prinzip beliebig viel Energie reinstecken – man br\u00e4uchte unendlich viel Energie um ein Teilchen auf c zu beschleunigen. Das l\u00e4uft nicht linear… <\/p>\n

Frage von Markus:<\/b> „Ist es m\u00f6glich dass der Urknall gleichzeitig den Anfang unseres und das Ende eines vorangegangenen Universums darstellt? W\u00e4re es zumindest theoretisch m\u00f6glich, dass diese Beschleunigung irgendwann zum Erliegen kommt und sich umkehrt?“<\/i> <\/p>\n

Antwort: <\/i> Tats\u00e4chlich hat man lange gedacht, dass die Expansion des Alls irgendwann zum Stillstand kommen und sich umkehren kann. Das hing von der gesamten Menge an Masse und Energie im Universum ab. Mittlerweile wei\u00df man aber, dass sich das All immer schneller ausdehnt (das nennt sich dunkle Energie<\/a>) und sich immer weiter ausdehnen wird. Es kann aber theoretisch trotzdem sein, dass der Urknall gleichzeitig Anfang und Ende war. Diese These nennt man das „ekpyrotische Universum“ und es ist eine Folgerung aus bestimmten Varianten der Stringtheorie. Demnach ist unser Universum nur eines von vielen Universen die sich durch einen h\u00f6herdimensionalen Raum bewegen und dabei auch kollidieren k\u00f6nnen. Man hat ausgerechnet, dass so eine Universumskollision ziemlich genau so aussieht, wie das, was wir als Urknall beobachten. Solche Kollisionen k\u00f6nnen auch periodisch stattfinden, wenn die Universen immer wieder aneinander abprallen und sich dann wieder nahe kommen (in meinem Buch „Krawumm!“<\/a> habe ich dar\u00fcber ausf\u00fchrlicher geschrieben).<\/p>\n

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Wenn ihr noch weiter Fragen habt (oder bessere Antworten wisst als ich!), dann sagt Bescheid! Holger und ich werden nat\u00fcrlich probieren, sie in der Sendung zu beantworten. Aber wenn es dort nicht klappt, dann mache ich das wieder hier im Blog. Aber es w\u00e4re nett, wenn ihr jetzt nicht gleich gewaltige Fragenkataloge schickt – dann kann es n\u00e4mlich auch hier ein wenig l\u00e4nger dauern. Und schaut vielleicht auch nach, ob die Frage vielleicht nicht sowieso schon beantwortet wurde.<\/p>\n

Bis zur n\u00e4chsten Sendung von WRINT Wissenschaft<\/i>. Die wird es vermutlich schon heute Abend bzw. in den n\u00e4chsten Tagen geben! \t\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Holger Klein und ich plaudern ja schon seit Anfang des Jahres regelm\u00e4\u00dfig \u00fcber Wissenschaft. Die bisher ver\u00f6ffentlichten Folgen k\u00f6nnt ihr hier nachh\u00f6ren. In den Kommentaren zu den Sendungen gab es auch immer wieder Fragen von H\u00f6rerinnen und H\u00f6rern. Wir probieren nat\u00fcrlich immer, ein paar davon in der Sendung zu beantworten, aber f\u00fcr alle ist leider […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":931,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11,776],"tags":[1657,294,6853,327,9008,14042,16150,16151],"class_list":["post-21506","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-naturwissenschaften","category-wrint-wissenschaft","tag-antworten","tag-fragen","tag-holger-klein","tag-kosmologie","tag-lichtgeschwindig","tag-stringtheorie","tag-wrint","tag-wrint-wissenschaft"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21506","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21506"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21506\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":21507,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21506\/revisions\/21507"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/931"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21506"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21506"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21506"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}