Homöopathie, Doping und grottenschlechter Journalismus

Kategorie: Medizin·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 90

Ich hatte ja eigentlich vor, in nächster Zeit mal nicht über Homöopathie zu schreiben. Das ist immer so deprimierend und die Diskussionen darüber ähneln sich auch immer wieder.

Aber dann schaue ich in den Online-Standard und sehe diesen Artikel. Das manche Standard-Redakteure Homöopathie für etwas ganz Tolles halten, ist ja bekannt. Aber bei diesem Artikel fehlen mir echt die Worte. Wie kann so etwas den Weg in eine "Qualitätszeitung" finden?

Das die Studie, im Auftrag einer gewissen "Dr. Peithner KG, einem Vertreterunternehmen für Ganzheitsmedizin", zu dem Schluß kommt, das die Hälfte aller Österreicher homöopathische Mittel benutzt, überrascht mich schon gar nicht mehr (ich bin fast froh, dass es "nur" 50% sind).

Aber der Rest des Artikels ist so frei von jedem vernünftigen Denken, dass ich mich nur noch wundern kann.

Ein paar Zitate:

"Homöopathie wird vor allem gegen Grippe, Husten oder Schnupfen genutzt"

Ja klar, ne Erkältung verschwindet auch ohne Medikamente wieder. Das hier die wirkungslosen Homöopathika "wirken" glaube ich gerne.

"Bei bei Gelenks- und Kreuzschmerzen, häufig durch Sport verursacht, sind Globuli und Co wenig gefragt"

Wen überrascht das? Genauso wenig wird Homöopathie vermutlich bei Blinddarmentzündungen und Knochenbrüchen helfen...

"Während Homoöpathie im Breitensport wenig genutzt wird, ist sie im Spitzensport sehr etabliert. Der Grund: Viele Medikamente aus der Schulmedizin stehen auf der Anti-Doping-Liste und kommen daher für die Behandlung der Profis nicht mehr infrage."

... und es macht sich niemand Gedanken, warum das so ist? Vielleicht kann man sich mit Homöopathie deshalb nicht dopen, weil die Globuli keine Wirkung haben? Aber die Wirkungslosigkeit wird hier anscheinend als positive Eigenschaft verkauft.

"Wichtig sei vor der Medikamentenverordnung eine ausführliche Anamnese. Denn für die homöopathische Arzneimittelfindung sei es besonders wichtig, genau die Beschwerden des Patienten zu kennen."

Ach - und die echten Ärzte müssen die Beschwerden ihrer Patienten nicht kenne, oder wie?

"Damit die homöopathischen Mittel auch richtig wirken, gilt: Niemals in nächster Nähe von elektromagnetischen Feldern lagern. "Stellt man die Globuli zum Beispiel auf die Mikrowelle oder tut sie zum Handy in die Handtasche sind sie nach einer Stunde unwirksam", wies Peithner hin"

Zu diesem Satz würden mir so viele Fragen einfallen, dass ich mich kaum entscheiden kann, welche ich zuerst stellen soll. Ich lasse es lieber und frage:

Wie kommt so ein Artikel in die Zeitung? Auch wenn hier wieder mal nur eine Pressemitteilung der APA kopiert wurde - irgendjemanden muss das doch zumindest gelesen haben? Und sich dabei irgendwas gedacht haben?

Ich spare es mir aber, diese Frage an die Standard-Redaktion zu richten. Die haben ja schon beim letzten Mal darauf verzichtet, mir zu antworten.

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Autor: Florian Freistetter· 31.03.09 · 22:30 Uhr· 90 Kommentare

Die schwierige Suche nach dem Weltraumschrott

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik  ·  Kommentare: 2

Ich bin Darmstadt und höre mir an, was die dort versammelten Wissenschaftler zum Thema Weltraummüll zu sagen haben. Vom heutigen Tag habe ich mir 2 Vorträge herausgesucht, die sich mit der Suche nach dem Schrott im All beschäftigen.

Man sollte meinen, nachdem der ganze Kram der dort oben rumschwirrt ja von den Menschen irgendwann Mal auf sehr aufwendige Art und Weise dorthin gebracht wurde, wüsste man, was sich dort alles befindet. Aber das ist natürlich nicht so. Viele der Schrottteile wurden erst bei Kollisionen zwischen Objekten erzeugt oder sind auf andere Art und Weise entstanden, die sich nicht nachverfolgen lassen. Es geht ja hier teilweise um sehr kleine Objekte. Unter den richtigen Umständen kann auch ein Stück Müll, das nur wenige Zentimeter groß ist, enorme Schwierigkeiten erzeugen!

Deshalb ist es wichtig, möglichst viel vom Weltraummüll zu finden. Wenn man weiß, wo sich die Objekte befinden, dann kann man auch berechnen, wohin sie sich bewegen und eventuelle Kollisionen mit Satelliten oder Raumschiffen verhindern.

LISA sucht den Weltraummüll

Holger Krag vom ESOC in Darmstadt spricht über neue Möglichkeiten, Weltraummüll mit Radarsystemen zu identifizieren und zu überwachen. Natürlich sucht man jetzt auch schon mit entsprechenden Systemen - zum Beispiel mit den Radioteleskopen des EISCAT-Projekts im kalten Spitzbergen:

Bild: ESA

Zusätzlich arbeitet man aber auch gerade an Studien, die die Effizienz solcher System untersuchen. Krag berichtet von LISA, dem "Light Space System Surveillance Radar System Simulation Approach" (der kreative Umgang mit den Akronymen erstaunt mich immer wieder ;) ). LISA soll herausfinden, wie man am besten den Weltraummüll in niedrigen Orbits um die Erde katalogisiert. Als "Low Earth Orbit" bzw LEO wird alles bezeichnet, was sich in weniger als 2000 km Höhe befindet.

Aber LISA soll die Objekte nicht nur finden. Allein zu wissen, dass da oben etwas ist, nutzt uns nicht. Auch die Bahn muss bestimmt werden und dafür braucht man mehr als eine Beobachtung bzw. muss den Objekten mit dem Radar für längere Zeit folgen.

Mit Objekten aus dem NORAD-Katalog und simulierten Verteilungen von Weltraummüll wurde getestet, was mit so einer Radarüberwachung erreicht werden kann. Es stellt sich heraus, dass man mindestens 10 Sekunden lang beobachten muss, um vernünftige Bahndaten zu bekommen. Schwierig wird die Sache bei Objekten, die kleiner als 10 cm sind. Da schafft es das System dann nicht mehr, alles komplett zu erfassen, was am Himmel so rumfliegt. Auch die Zeit, die zwischen zwei Beobachtungen vergeht, hat Einfluss auf die Effizienz und Genauigkeit der Beobachtung.

Aber immerhin kam Krag zu der Schlußfolgerung, dass das System prinzipiell funktioniert. Mit einem einzigen starken Radarsystem lassen sich die meisten der Objekte in niedrigen Erdorbits finden und überwachen.

Gute Ergebnisse mit schlechten Daten

Wer sich mit der Dynamik von Asteroiden beschäftigt, dem ist Andrea Milani sicher ein Begriff. Der Mathematiker aus Pisa hat auf diesem Gebiet viel geleistet und sich besonders mit der Bahnbestimmung von erdnahen Asteroiden auseinandergesetzt. Beobachter werden ihn vom Projekt NEOdys kennen: hier werden aus den ständig eingehenden Beobachtungsdaten vorläufige Bahnen der Asteroiden bestimmt und abgeschätzt, ob die Asteroiden eine Gefahr für die Erde darstellen oder nicht.

Dabei ist es wichtig, möglichst schnell möglichst verläßliche Bahnen zu erhalten - auch wenn vielleicht noch wenig Beobachtungsdaten vorliegen. Man muss also mathematische Methoden entwicklen, um aus wenig Daten viel herauszuholen.

Das lässt sich natürlich auch auf die Untersuchung des Weltraummülls anwenden und genau darüber spricht Andrea Milani heute auch. Der Titel seines Vortrags lautet: "Optimierung der Weltraumüberwachung durch neue Methoden zur vorläufigen Bahnbestimmung".

Dabei untersucht Milani geosynchrone Satellitenorbits. Im Gegensatz zu den LEO-Bahnen sind diese Objekte weit von der Erde entfernt. Ein Objekt in einer geosynchronBahn braucht für einen Umlauf um die Erde genau so lange, wie die Erde braucht, um sich um ihre eigene Achse zu drehen,

Das macht die Beobachtung ihrer Bahn von der Erde aus natürlich etwas knifflig und es auch schwer, ausreichend Information für eine gute Bahnbestimmung zu erhalten. Das, was man bei einer Beobachtung an Daten erhält, nennt Milani ein "Tracklet". Im Prinzip ist es ein vierdimensionaler Vektor in dem die Werte für Rektaszension, Deklination (also die zwei Koordinaten, die die Position des Objekts am Himmel beschreiben) und deren Änderungsraten enthalten sind.

Mit einem Tracklet kann man allerdings noch keine Bahn bestimmen. Um die Bahn eines Himmelskörpers zu bestimmen, braucht man 6 Bahnelemente, das Tracklet liefert allerdings nur 4 Gleichungen. 6 Unbekannte bei 4 Gleichungen funktioniert nicht.

Man muss also entweder 2 Koordinaten vorgeben oder 2 einschränkende Annahmen treffen (z.B. das die Objekte sich auf einer Kreisbahn befinden). Dadurch werden die Ergebnisse allerdings ungenau.

Besser ist es, man findet noch 2 weitere Variablen. Milani schlägt hier den Abstand des Objekts von der Erde und dessen Änderung vor. Jetzt hat man ein Tracklet mit 6 Werten und das Problem ist lösbar.

Eine wichtige Frage ist das sg. Korrelationsproblem. Angenommen, man hat zu zwei verschiedenen Zeitpunkten (die durchaus mehrer Tage auseinander liegen können), 2 Tracklets beobachtet. Gehören die beide zum selben Objekt oder handelt es sich um unterschiedliche Himmelskörper?

Milani hat für dieses Problem eine Lösung gefunden. Er benutzt dafür Energie- und Drehimpulserhaltung. Legt man durch beide Tracklets eine Bahnellipse, dann müssen Energie und Drehimpuls konstant sein. Mathematisch ist das Problem allerdings sehr knifflig zu lösen. Ich will nicht auf alle Details eingehen - aber es läuft darauf hinaus, dass man die Determinante einer 22 x 22 Matrix hat, die ein Polynom vom Grad 48 ist das aufgelöst werden muss.

Das kann man allerdings gut mit numerischen Methoden hinkriegen die sich auch noch parallelisieren und auf modernen Supercomputer einsetzen lassen. Man kann also schnell sehr viele Daten verarbeiten.

Hat man diese Lösung, dann kann man leicht überprüfen, ob beide Tracklets das selbe Objekt beschreiben. Diese Methode funktioniert, solange zwischen den beiden Beobachtungen nicht mehr als 10 Tage liegen.

Getestet wurde das Ganze mit realen Daten der ESA aus dem Jahr 2007. Mit diesen Beobachtungsergebnissen (die nicht dafür ausgelegt waren, um mit Milanis neuer Methode analysiert zu werden) fand man bei 3172 Tracklets 464 Korrelationen und die sich daraus ergebenden Bahnen passen gut mit den Überlegungen zum ursprung dieses Weltraummülls zusammen.

Die Methode funktioniert also und hat vermutlich Auswirkungen auf zukünftige Durchmusterungen. Die Beobachtung von einem Tracklet pro Nacht reicht aus - man braucht nicht mehr 3 Beobachtungen zur Bahnstimmung, so wie es bisher oft gemacht wurde.

Autor: Florian Freistetter· 31.03.09 · 20:15 Uhr· 2 Kommentare

Weltraumschrott in Darmstadt

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik  ·  Kommentare: 10

"Darmstadt" - das klingt irgendwie ganz anders als "Cape Canaveral" oder "Houston". Trotzdem befindet sich dort das Satellitenkontrollzentrum ESOC der europäischen Weltraumagentur ESA. Und dort findet diese Woche eine große Konferenz zum Thema "Weltraumschrott" statt. Als Himmelsmechaniker muss ich da natürlich dabei sein. Ich habe mich in meiner wissenschaftlichen Arbeit zwar nie direkt mit künstlichen Himmelskörpern beschäftigt (mit der Ausnahme meiner Zeit beim österreichischen Bundesheer als ich als "militärwissenschaftler Experte" eine Arbeit über Satellitenabstürze und Asteroideneinschläge schreiben durfte) - aber ob man nun die Bahnen von Asteroiden oder die von Satelliten untersucht, macht keinen großen Unterschied.

Der Eingang zum European Space Operations Centre (Danke an Andreas Schepers für die Führung)

Natürlich ist das nicht ganz richtig. Satellitenbahnen sind schon ein wenig anders als die Bahnen natürlicher Himmelskörper. Satelliten haben ja oft einen eigenen Antrieb und die Analysen müssen hier viel exakter sein als bei den Asteroiden. Da müssen Effekte der speziellen Relativitätstheorie berücksichtigt werden; man darf die Erde nicht einfach als Punktmasse annähern (so wie wir Himmelsmechaniker das gerne machen ;) ) und man muss auch andere, nicht-gravitative Effekte (Strahlungsdruck, ...) berücksichtigen.

Aber prinzipiell wirken auf Satelliten die gleichen Kräfte wie auf Asteroiden. Blöd ist es nur dann, wenn Satelliten kaputtgehen. Von all den künstlichen Himmelskörpern, die wir seit 1957, als Sputnik I das erste Mal seine Bahn über den Himmel zog, in eine Erdumlaufbahn gebracht haben, ist die überwiegende Mehrheit schon längst kaputt oder abgestürzt. Denn auch in Höhen von hunderten Kilometern wo man eigentlich schon längst den "leeren" Weltraum vermutet, gibt es noch ein bisschen Atmosphäre. Und dadurch ein bisschen Reibung. Die Satelliten verlieren also langsam aber stetig Energier. Je näher sie der Erde sind, desto mehr. Spionagesatelliten beispielsweise umkreisen die Erde sehr nahe und haben daher eine Lebensdauer, die nur einige Monate betragen kann.

Viele der kleineren Satelliten verglühen beim Wiedereintritt in die Atmosphäre und stellen keine Gefahr mehr dar. Manche der größeren Objekte wie zum Beispiel die Raumstation MIR werden gezielt im Ozean zum Absturz gebracht. Letztes Jahr hat man einen abstürzenden Satelliten auch durch Raketenbeschuß pulverisiert. Aber in vielen Fällen gibt man den ausrangierten Satelliten noch einen letzten Schub mit dem Triebwerk und schickt sie auf hohe "Parkorbits".

Einer der Kontrollräume im European Space Operations Centre (Danke an Andreas Schepers für die Führung)

Und da bleiben sie dann. Für sehr lange Zeit. Zu ihnen gesellt sich jede Menge anderer Weltraummüll. Raketentanks, anderer Teile, die hier und da abgefallen sind und auch der eine andere Werkzeugkoffer schwebt dort oben herum. Mittlerweile stellt dieser Weltraumschrott eine nicht unbeträchtliche Gefahr für die Raumfahrt dar. Im Weltall ist zwar viel Platz - aber mit Satelliten und Raumschiffen kann man nicht einfach durchs All kreuzen wie mit einem Auto oder Flugzeug. Viele Satelliten erfüllen ihre Aufgabe nur an ganz bestimmten Orten.

Daher ist es wichtig, den Schrott im Auge zu behalten, wenn man ihn schon nicht entfernen kann. Die Weltraumorganisationen machen sich viel Mühe, jedes auch noch so kleine Schrottteilchen im Auge zu behalten und dessen Bahn zu verfolgen. Das kann ziemlich knifflig sein. Die erst kürzlich erfolgte Kollision zweier Satelliten hat zum Beispiel eine Trümmerwolke erzeugt, die den Leuten noch lange Kopfzerbrechen erzeugen wird. Erst vor kurzem ist die Besatzung der internationalen Welltraumstation ISS nur knapp einer Evakuierung entgangen. Ein Stück Müll war im Anflug und es war groß genug, um die ISS ernsthaft zu gefährden. Die Astronauten mussten sicherheitshalber in das gerade angedockte Shuttle ausweichen um im Fall einer Kollision flüchten zu können. Glücklicherweise ist diesmal nichts passiert - aber solche Manöver könnten durchaus Standard werden, wenn sich an der Situation nichts ändert. Schon jetzt müssen viele Satelliten immer wieder mal ein wenig ihre Bahn verändern, um einer Kollision zu entgehen.

Weltraumschrott in der Nähe der Erde (Bild: ESA)

Auf der Konferenz in Darmstadt werden alle diese Aspekte ausführlich behandelt. Man macht sich Gedanken darüber, wie man die Schrottteile am besten im Blick behält bzw. unbekannte Objekte möglichst schnell aufspürt. Man untersucht, wie sich eine zukünftige "Vermüllung" des erdnahen Weltraums am besten vermeiden lässt und was man tun kann, um Zusammenstöße im erdnahen Weltraum zu vermeiden.

Heute und Morgen werde ich von dieser Konferenz berichten und hoffentlich einige interessante Berichte für mein Blog sammeln können!

Autor: Florian Freistetter· 31.03.09 · 15:12 Uhr· 10 Kommentare

Ordnung und Chaos in extrasolaren Planetensystemen Teil 1: Probleme mit den Parametern

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 5

Als Himmelsmechaniker habe ich mich ja neben den Asteroiden auch viel mit extrasolaren Planeten beschäftigt. Allerdings nicht mit der Suche (dafür ist Ludmila zuständig) sondern mit der Untersuchung der Bewegung von extrasolaren Planetensystemen. Und da dieses Gebiet immer noch zu meinen Lieblingsforschungshemen gehört, möchte hier ein wenig erläutern, wie solche Untersuchungen konkret ablaufen.

Fiktive Planeten

Bis jetzt sind wir ja noch nicht bzw. kaum in der Lage, erdähnliche Planeten um andere Sterne zu entdecken. Die Instrumente fangen gerade erst an, gut genug zu werden, um so kleine Himmelskörper zu finden. Daher ist es wichtig, Informationen auf andere zu bekommen.

Natürlich kann kein Himmelsmechaniker einen Planeten einfach so herbei rechnen (ausgenommen Urbain Le Verrier, der hat es geschafft ;) ). Extrasolare Planeten werden immer noch mit dem Teleskop entdeckt und nicht mit dem Computer. Aber wir Theoretiker können anhand der vorhandenen Daten feststellen, wie gut die Chancen sind, in extrasolaren Planetensystemen noch weitere, unter Umständen erdähnliche Planeten zu entdecken.

Die bisher entdeckten extrasolaren Planeten sind fast alle sehr groß - meistens deutlich größer als Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem. So ein großer Planet übt natürlich eine entsprechend starke Gravitationswirkung auf seine Umgebung aus. Letzte Woche habe ich ja schon beschrieben, wie Jupiter in unserem Sonnensystem zum Beispiel den Asteroidengürtel beeinflusst.

Je nachdem, wie nun die Bahnen und Eigenschaften der schon entdeckten Planeten in einem extrasolaren Planetensystem aussehen, können die Bedingungen für eventuell vorhandene zusätzliche (auch erdähnliche Planeten) gut oder schlecht sein. Es wird Bereiche geben, in denen wegen der gravitativen Störungen nur chaotische, d.h. instabile Bahnen für zusätzliche Himmelskörper möglich sind und auch Bereiche, in denen sich weitere Planeten auf geordneten, stabilen Bahnen bewegen können. Und zu bestimmen, wie diese Bereiche aussehen und wo sie sich befinden ist die Aufgabe der Himmelsmechaniker.

Die Parameter

Jede Untersuchung dieser Art ist auf Beobachtungsdaten angewiesen. Und da wären wir auch schon gleich beim ersten Problem: denn Beobachtungen sind immer nur mit einer gewissen Genauigkeit möglich. Deswegen ist auch der Input für die Theoretiker zwangsweise immer ungenau. Zu den technischen Ungenauigkeiten der Beobachtungsmethoden kommen aber immer auch noch ein paar prinzipielle Schwierigkeiten.

Für die oben beschriebenen Untersuchungen der Planetendynamik ist beispielsweise die Masse der Himmelskörper von enormer Bedeutung. Die meisten der extrasolaren Planeten wurden aber mit der sg. Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt. Und damit lässt sich die Masse der entdeckten Planeten leider nicht genau bestimmen - sondern immer nur das Produkt aus der Masse und dem Sinus des Sichtwinkels, unter dem wir von der Erde aus auf die Ebene des Planetensystems blicken. Dieser Winkel ist im Allgemeinen nicht bekannt - und deswegen auch nicht der wahre Wert der Planetenmasse.

Will man also ein komplettes Bild der dynamischen Möglichkeiten in einem extrasolaren Planetensystem bekommen, dann sollte man die Untersuchung mit verschiedenen Größen der Planetenmasse durchführen um das ganze Intervall der möglichen Werte abzudecken.

Probleme gibt es auch mit den anderen Bahnelementen: die große Halbachse und die Exzentrizität, die Größe und Form der Bahnellipse definieren, können zwar wesentlich besser bestimmt werden als die Masse - aber eben auch nur innerhalb gewisser Fehlergrenzen. Und die Winkel, die die Lage der Bahnellipse im Raum bestimmen (Argument des Perihels und Länge des aufsteigenden Knotens) kann man mit den indirekten Nachweismethoden meistens überhaupt nicht bestimmen.

Zu Beginn einer himmelsmechanischen Analyste steht man also vor dem Problem, dass man jede Menge Parameter hat, die nicht genau bekannt sind. Neben der Masse müsste man eigentlich auch noch die Werte für große Halbachse, Exzentrizität, Argument des Perihels und die Länge des aufsteigenden Knotens variieren und alle Möglichkeiten durchprobieren, die innerhalb der Fehlergrenzen liegen. Das sind 5 Parameter und die daraus entstehenden Kombinationsmöglichkeiten sind zahlreich - und die definieren nur die Ausgangslage der Untersuchung!

Noch ein Planet

Denn eigentlich wollen wir ja etwas über mögliche zusätzliche Planeten erfahren. Das bedeutet, wir müssen noch einmal jede Menge Möglichkeiten durchprobieren; nämlich alle die Bahnen, bei denen wir wissen möchten, ob dort noch ein weiterer Planet existieren könnte oder nicht. 

Da wir keine Ahnung haben, wie die Bahn so eines Planeten aussieht (bzw. ob er überhaupt existiert) müssen genaugenommen alle 7 Bahnelemente alle möglichen Kombinationen durchlaufen. Zusammen mit den möglichen Parametern für den schon bekannten Planeten kommt da eine große Menge an Anfangszuständen zusammen. Natürlich könnte man alle Möglichkeiten durchrechnen - man braucht nur ausreichend Computerpower. Aber in der Praxis läuft das dann doch meistens anders ab.

Für den schon bekannten Planet wählt man für die ersten Untersuchungen die wahrscheinlichsten Paramter aus. Auch die Paramter für den möglichen zusätzlichen Planeten (meistens "Testkörper" bzw. "test particle" genannt) lassen sich einschränken. Im Allgemeinen betrachtet man die Testkörper als masselos (im Vergleich zum Stern und dem großen Planeten ist ein Körper wie die z.B. Erde in erster Näherung tatsächlich "masselos" und das Modell gültig). Damit fällt schon mal ein Paramter weg. Dann bringt es natürlich auch nichts, alle Werte für die große Halbachse (als den Abstand des Testkörpers vom Stern) auszuprobieren. Aber einer gewissen Entfernung vom Stern bzw. vom großen Planeten ist deren Einfluss auf die Stabilität sowieso gering. Aus dynamischer Sicht muss der Einfluss von mindestens 2 Objekten "spürbar" sein. Wenn der große Planete und Testkörper zuweit voneinander entfernt sind, dann bewegen sich beide unabhängig voneinander und eine Stabilitätsanalyse macht wenig Sinn.

Im Normalfall wählt man daher für den Testkörper ein "interessantes" Intervall für die Werte der großen Halbachse "a" (z.B. den Bereich der habitablen Zone - der Bereich um einen Stern, in dem theoretisch Leben auf der Oberfläche eines Planeten existieren könnte) und dann noch jeweils ein passendes Intervall für die Werte von Exzentrizität "e" und Inklination "i" (also der Neigung der Bahn des Testkörpers gegenüber des großen Planeten). 

In diesem Netz aus Anfangsbedingungen (a,e) bzw (a,i) wird nun für jeden Gitterpunkt die Stabilität der Bahn unter dem gravitativen Einfluss des großen Planeten berechnet. Das Ergebniss kann dann z.B. so aussehen:

Hier ist auf der x-Achse die große Halbachse des Testkörpers aufgetragen (der Bereich entspricht der habitablen Zone); auf der y-Achse die Inklination. Die Farbe zeigt an, ob der jeweilige Bereich stabil ist oder nicht (rot/orange/gelb zeigt Stabilität an; grün/blau/violett Chaos). Es handelt sich bei diesem Beispiel übrigens um das Planetensystem um HD 41004 A - einen Doppelstern. Die beiden Bilder zeigen die Stabilität je nachdem ob man den zweiten Stern berücksichtigt (links) oder ignoriert (rechts). 

Am Streifenmuster aus abwechselnd chaotischen und stabilen Bereichen erkennt man übrigens wunderbar den Einfluss der Resonanzen auf die Stabilität. Stabile Bereiche werden dort, wo Resonanzen der mittleren Bewegung herrschen, durch chaotische Regionen unterbrochen.

Um eine genauere Analyse der Resonanzen vorzunehmen reichen die obigen Einschränkungen übrigens nicht aus. Bei den Resonanzen der mittleren Bewegung kommt es sehr auf die relative Position der beteiligten Planeten an. Deswegen muss man hier auch noch die Werte für die mittlere Anomalie variieren bzw. die Werte für die beiden anderen Winkel, wenn man auch die säkularen Resonanzen untersuchen will.

Qual der Wahl

Die richtigen Parameter für die Analysen zu wählen kann also oft ganz schön knifflig sein. Die Wahl hängt stark davon ab, was man eigentlich untersuchen will. Und selbst wenn man sich dann mal für etwas entschieden hat, das vernünftig scheint, kann es immer noch Probleme geben. Es kam schon öfter vor, dass neue Beobachtungen die publizierten Werte eines Exoplaneten völlig über den Haufen geschmissen haben. Statt etwa 5facher Jupitermasse hat ein Planet dann plötzlich nur noch die 2fache Masse. Statt einer exzentrischen Bahn ist die Bahn dann plötzlich kreisförmig. Statt einem bekannten Planeten befinden sich plötzlich 2 Planeten im System.

Das ist dann schon etwas frustierend, wenn man wochenlang an der Analyse eines Systems arbeitet und kurz vor dem Ende (oder noch schlimmer: nachdem man den Artikel gerade zur Veröffentlichung an eine wissenschaftliche Zeitschrift geschickt hat) kommen dann plötzlich die Beobachter mit völlig neuen Daten an. Da muss man sich dann sehr zusammenreissen und sich immer wieder sagen, dass die lieben Kollegen das ja nicht absichtlich machen und nicht, um die Theoretiker zu ärgern (obwohl ich mir da manchmal doch nicht so sicher bin... ;) )

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Ähnliche Artikel: Resonanzen und Frequenzen, Wie beschreibt man die Bahn eines Himmelskörpers?, Chaos im Sonnensystem, Wenn Planeten unpünktlich sind..., Trojaner am Himmel, Erdnahe Asteroiden und das Chaos, Erdnahe Asteroiden und Fuzzy Logic, Seltsame Welten: Trojanerplaneten, Seltsame Welten: Sitnikov-Planeten, Seltsame Welten: Wechselplaneten

Autor: Florian Freistetter· 30.03.09 · 19:30 Uhr· 5 Kommentare

Wenn kein Bier im Kühlschrank ist...

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 13

Gestern hatte ich endlich Mal Zeit, die neue Ausgabe des Skeptiker zu lesen. Auch wenn diesmal nichts von mir drin steht ;) kann ich die Lektüre nur empfehlen - es sind viele interessante Artikel drin.

Am besten gefallen hat mir das Interview mit Vince Ebert - Physiker, Autor und Kabarettist (Laut Eigenaussage "neben Angela Merkel und Oskar Lafontaine der dritte deutsche Physiker, der sein Geld im Bereich Comedy und Kabarett verdient"). Als Physiker hat er einige interessante Dinge zu sagen und als Kabarettist macht er das natürlich auf sehr amüsante Art und Weise.

Sehr schön fand ich diese Aussage:

"Wenn ich zum Beispiel vermute "Im Kühlschrank könnte noch Bier sein" und ich gucke nach, dann betreibe ich im Prinzip schon eine Vorform von Wissenschaft. Großer Unterschied zur Theologie. Da werden Vermutungen in der Regel nicht überprüft. Wenn ich also nur behaupte "Im Kühlschrank ist Bier", bin ich Theologe. Wenn ich nachschaue, bin ich Wissenschaftler. Wenn ich nachsehe, nichts finde und trotzdem behaupte, es ist Bier drin - dann bin ich Esoteriker!"

Besser kann man es kaum formulieren ;) 

Ich habe leider noch nie eines von Eberts Programmen gesehen - aber ich denke, dass muss ich bald nachholen. Sätze wie

"Ich habe in meinem letzten Programm den Zuschauern erklärt, warum der Himmel blau ist, indem ich rotes und blaues Licht phantomimisch dargestellt habe."

machen mich mehr als neugierig ;)

Autor: Florian Freistetter· 28.03.09 · 07:38 Uhr· 13 Kommentare

Wer zuwenig verdient, wird ausgewiesen!

Kategorie: Politik  ·  Kommentare: 19

Das man es als junger Wissenschaftler bzw. junge Wissenschaftlerin oft nicht leicht hat, haben wir hier bei ScienceBlogs ja schon öfter thematisiert.

Ein aktueller Fall aus Tübingen zeigt erneut, wie schwierig es Akademiker haben können. Hat man nämlich das Pech, kein Deutscher zu sein, sondern Ausländer, dann muss man nach Erhalt des Doktorats anscheinend einen Job mit "angemessener Bezahlung" haben - ansonsten wird man ausgewiesen.

Die TAZ berichtet heute über den Fall der Nell Zink, Doktorin und Amerikaner. Da sie als Übersetzerin nicht die vom Ausländeramt geförderten 3000 Euro verdient, soll sie nun ausgewiesen werden. Denn nur wenn man als Akademiker "angemessen" verdient, dann erhält man ein Bleiberecht in Deutschland.

So absurd diese Regelung klingt, so originell ist Nell Zinks Reaktion. Sie hat einen Brief an den Tübinger Oberbürgermeister Boris Palmer (Grüne) geschrieben. Der ist nämlich Single - und am Ausländeramt wurde ihr geraten, am besten einen Deutschen zu heiraten. Zink schreibt:

"Sehr geehrter Herr Palmer, ich würde Sie gern bis Ende Juli 2009 heiraten. Ich glaube echt nicht, dass die Behörde von uns sexuellen Kontakt verlangen würde - bloß die gemeinsame Wohnung. Ich bin schon 45 und habe nie so besonders gut ausgesehen, muss sogar z. Zt. eine Zahnspange tragen, also ist die Ehe aus freien Stücken für mich ungefähr so wahrscheinlich wie der dreitausend-Euro-Job."

Ich weiß nicht, ob man die geforderten 3000 Euro brutto oder netto zu verstehen sind. Falls vom Ausländeramt tatsächlich 3000 Netto-Verdienst für Akademiker gefordert werden, dann ist die Sache nochmal extra absurd. Denn soviel verdient man als junger Wissenschaftler nicht. Da kann es unter Umständen selbst mit 3000,- Brutto knifflig werden. Mein aktuelles Brutto-Gehalt (nach TVL) ist nur wenig höher als 3000 Euro.

Um diese Hürde zu nehmen, muss man schon einen Job in der freien Wirtschaft bekommen - und wenn man dann vielleicht Geisteswissenschaftler ist oder sich nur mit Grundlagenforschung beschäftigt hat, wird man dort schwer eine Anstellung finden.

Was soll der Zweck so einer seltsamen Regelung sein? Abgesehen davon, dass viele Akademiker/Wissenschaftler oft viel zu schlecht bezahlt werden - was macht es für einen Sinn, Leute aus dem Land zu schmeissen, wenn sie "zu wenig" verdienen? Nicht jeder wird Doktor, um reich zu werden! Ich kann mir gut vorstellen, dass es viele Akademiker gibt, denen ihr Job gefällt, obwohl sie weniger als 3000 Euro verdienen. Gibt es vielleicht hier Juristen, die mir erklären können, was das soll?

Übrigens, Bürgermeister Palmer will Frau Zink nicht heiraten - aber immerhin hat er Hilfe zugesagt und hält die Regelung für "für fern der Lebenswirklichkeit".

Autor: Florian Freistetter· 27.03.09 · 13:22 Uhr· 19 Kommentare

Sommerzeit - Winterzeit - Zeitzonen

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik·Umwelt  ·  Kommentare: 20

In der Nacht von Samstag auf Sonntag werden wieder mal die Uhren umgestellt. Wir wechseln auf die Sommerzeit; stellen die Uhr in der Nacht von 2 auf 3 Uhr vor und "verlieren" eine Stunde.

Die Zeitumstellung ist ein sehr emotionales Thema. Ich habe schon viele sehr hitzige Diskussionen dazu gehört - die Sommerzeit hat erbitterte Gegner und fanatische Befürworter. In den Zeitungen wird jedesmal wieder über verschiedenste Studien berichtet, die belegen, wie sehr uns die Umstellung gesundheitlich schadet und die Leserbriefspalten sind ebenfalls voll mit passenden Berichten. Und manche Leute scheinen überhaupt nicht zu verstehen, was vor sich geht.

Dabei ist das mit den Zeitzonen und der Zeitumstellung eine sehr interessante Geschichte. Vor etwa zweihundert Jahren gab es keine einheitliche Uhrzeit. Auf dem Land war die genau Zeit sowieso uninteressant; da hat man sich einfach nach dem Stand der Sonne gerichtet. Und die größeren Städte hatten alle ihre eigene Zeit. Wenn die Sonne ihren höchsten Punkt erreicht hatte, war es 12 Uhr Mittags - und das passiert natürlich an verschiedenen Orten zu verschiedenen Zeitpunkten.

Die lokale Zeit zu bestimmen war früher übrigens eine der wichtigsten Aufgaben der Astronomen. Viele Sternwarten wurden im 18. und 19. Jahrhundert genau zu diesem Zweck gegründet (so z.B. die Sternwarte in Jena). Die Astronomen "lieferten" dann die aktuelle Zeit an die umliegenden Gebiete (z.B. mit einem "Zeitball", der Punkt 12 Uhr Mittags deutlich sichtbar am Dach des Sternwarte entlang einer Stange herunterfiel, wie z.B. in Greenwich). Im Paris des späten 19. Jahrhunderts konnte man tatsächlich Uhren kaufen, die ihr Zeitsignal per Druckluftsignal aus der Paris Sternwarte bekamen...

Da die meisten Menschen damals sowieso nicht sehr weit reisten, war es kein Problem, wenn an unterschiedlichen Orten unterschiedlichen Zeiten herrschten. Schwierig wurde es erst durch die Ausbreitung der Eisenbahn. Die brauchte natürlich genaue Zeiten für ihre Fahrpläne. Die einzelnen Bahnlinien führten schnell einheitliche Zeiten ein - die allerdings nur für sie galten. Auf den Bahnhöfen konnte man manchmal drei unterschiedliche Zeiten an drei Uhren ablesen: die lokale Zeit, die Zeit der nächstgrößeren Stadt und die Zeit der Bahnlinie.

Das war natürlich ein ziemliches Durcheinander und führte schließlich dazu, dass man sich Gedanken über eine Vereinheitlichung machte. Maßgeblich hierfür war der kanadische Eisenbahningenieur Sir Sandford Fleming. Der hatte eine sehr revolutionäre Idee: er wollte eine völlig einheitliche Weltzeit.

Also keine Zeitzonen, sondern tatsächlich eine Zeitangabe, die für die ganze Welt gültig ist. Das sah dann so aus:

Er hat sich die Erde selbst als gigantische Uhr vorgestellt, mit 24 Meridianen die mit den Buchstaben "A" bis "Y" bezeichnet wurden. Der "Zeiger" dieser Uhr war eine gedachte Linie vom Zentrum der Erde zur Sonne. Wenn nun dieser Zeiger den C-Meridian überschreitet, dann ist es genau "C Uhr" - und zwar überall auf der Welt.

Wenn wir hier bei uns in Deutschland der Wecker beispielsweise um C:30 klingelt und wir aufstehen müssen, zeigt die Uhr China ebenfalls C:30 an. Allerdings ist es dann dort schon Abend. Bei uns würde der Mittag dann um "I Uhr" stattfinden - anderswo um "L Uhr", "P Uhr" oder "X-Uhr".

Fleming hatte sogar schon entsprechende Uhren konstruiert, wo man einen Rahmen so drehen konnte, dass der jeweilige "Mittagsbuchstabe" ganz oben am Ziffernblatt war - aber dieses System hat sich natürlich nicht durchgesetzt.

Aber immerhin kam es durch sein Bemühen 1884 zur Internationalen Meridiankonferenz in Washington, wo die Einteilung der Erde in 24 Zeitzonen und - nach langwierigen politischen Diskussionen - die Festlegung des Merdians von Greenwich als Nullpunkt beschlossen wurde.

Die Geschichte der Sommerzeit began erst gute 20 Jahre später, als 1907 der Engländer William Willet seine Schrift "The Waste of Daylight" veröffentlichte. Darin schlug er vor, im Frühling die Uhren vorzustellen (jeweils viermal 20 Minuten an vier aufeinanderfolgenden Sonntagen im April) um so im Sommer mehr Tageslicht zur Verfügung zu haben und Beleuchtungskosten zu sparen.

Es dauerte allerdings noch etwas, bis sich diese Idee durchsetzte; erst 1916 wurde die Sommerzeit erstmals in Deutschland, Österreich-Ungarn und Irland eingeführt; kurz darauf in Großbritannien (Willet selbst starb allerdings schon 1915).

Manche meinen übrigens, dass Benjamin Franklin der erste war, der die Sommerzeit vorgeschlagen hat und führen dass auf einen 1784 veröffentlichten satirischen Text zurück, in dem sich Franklin Gedanken über Tageslicht und Arbeitszeit macht. Dieser Text hat allerdings wenig mit konkreten Vorstellungen zur Sommerzeit zu tun und darum kann man William Willet mit gutem Gewissen als Erfinder der Sommerzeit bezeichnen.

Angeregt durch die Energiekrise führten 1975 die meisten europäischen Länder die Sommerzeit ein und seit 1994 wurde die Zeitumstellung EU-weit vereinheitlicht. Wir wechseln also nun immer am letzten Sonntag im März von der Normal- bzw. Winterzeit zur Sommerzeit und am letzten Sonntag im Oktober wieder zurück.

Ich persönlich habe kein Problem mit der Sommerzeit. Ich kann keinerlei negative gesundheitliche Auswirkungen beobachten und keine Verwirrung durch den "Verlust" einer Stunde (ok, einmal hätte ich deswegen fast einen Zug verpasst ;) ). Ich freue mich nur darauf, dass es jetzt wieder Abends schön lange hell ist!

Und wer mehr über Zeitzonen und die Geschichte der Vereinheitlichung der Uhrzeit wissen will, dem kann ich die Bücher "Time Lord: Sir Sandford Fleming and the Creation of Standard Time" und "Einstein's Clocks, Poincare's Maps: Empires of Time" empfehlen (beide auch auf deutsch erhältlich).

Autor: Florian Freistetter· 27.03.09 · 08:14 Uhr· 20 Kommentare

Wie man mit Schokolade die Lichtgeschwindigkeit bestimmt

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik  ·  Kommentare: 40

Nachdem ich gestern über das tolle Schülerexperiment zur Bestimmung der Entfernung des Mondes berichtet hatte, habe ich mich an ein anderes nettes Experiment erinnert. Vor kurzem habe ich beim Stöbern im Buchladen einen Band mit physikalischen Experimenten für zuhause gefunden (kann mich leider nicht mehr erinnern, wie der Titel des Buchs war).

Eines der Experimente ist mir im Gedächtnis geblieben: die Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit mit einer Tafel Schokolade! Dazu braucht man eine Tafel Schokolade (oder irgendetwas anderes das schmelzen kann) und einen Mikrowellenherd.

Denn wenn man den Mikrowellenherd einschalten, dann befinden sich da drin: Mikrowellen! Und wo die auf Lebensmittel treffen, wird es heiß. Nun sind die Wellen im Ofen aber stehende Wellen - d.h. ihre Maxima und Minima der Intensität sind i.A. immer an der selben Stelle.

Damit das Essen also schön gleichmäßig warm wird und nicht nur punktuell, hat man in Mikrowellenherd meistens einen Drehteller. Denn wollen wir aber nicht für unser Experiment, also bauen wir ihn aus! Denn uns interessieren gerade diese punktuellen Wärmequellen. Wenn man nämlich den Abstand zwischen zweier solcher "Hot Spots" misst, dann entspricht der genau dem Abstand zwischen Maximum und Minimum der Mikrowelle und damit der halben Wellenlänge.

Also packen wir eine Tafel Schokolade in den Ofen und schalten ein.

Autor: Florian Freistetter· 26.03.09 · 10:16 Uhr· 40 Kommentare

Echos vom Mond: ein beeindruckendes Schülerexperiment

Kategorie: Astronomie in der Schule·Naturwissenschaften·Wissenschaft für Kinder  ·  Kommentare: 28

Der Preprint-Server arXiv enthält hauptsächlich Kopien wissenschaftlicher Arbeiten, die in Fachzeitschriften veröffentlicht wurden. Aber manchmal findet man dort auch andere interessante Artikel. Zum Beispiel die Arbeit "Echos from the Moon" von Luca Girlanda.

Girlanda, Wissenschaftler am Istituto Nazionale di Fisica Nucleare in Pisa, berichtet hier von einem Experiment mit Schülern des Liceo Scientifico Statale "A.Vallisneri". Die Schüler (im Alter zwischen 14 und 19 Jahren) haben die Audioaufnahmen der Apollo-11-Mission zum Mond untersucht.

Mit einer Analyse der Verzögerung zwischen den Gesprächen der Astronauten auf dem Mond und der Bodenstation lässt sich die Laufzeit der Signale und damit die Entfernung zwischen Erde und Mond bestimmen. Die Schüler haben aber noch einen anderen Effekt entdeckt.

Bei vielen Aufnahmen war ein Echo zu hören, wenn die Signale über Lautsprecher und Mikrofon in Armstrongs Helm nochmal zur Erde zurückgesendet wurden. Mit einem Computerprogramm zur Audio-Analyse konnte sie die Zeit zwischen Originalwort und Echo genau vermessen und so die Entfernung zwischen Erde sehr genau bestimmen. Sie kamen auf einen Wert von (3.93 ± 0.01)·10⁸ m. Keine schlechte Messung: die echte Entfernung des Mondes variert zwischen 3.633 ·10⁸ m und 4.055  ·10⁸m.

Echomessung am Computer - Bild: Luca Girlanda

Mit Audiodaten der Apollo-17 Mission, die am längsten von allen Mondmissionen dauerte, konnten die Schüler dann auch noch zeigen, dass sich die Entfernung des Mondes von der Erde ändert. Wieder haben sie die Echos in den Aufnahmen vermessen und die Entfernung bestimmt. Dabei wurden zeitlich auseinanderliegende Gespräche verwendet - und es zeigte sich, dass sich auch unterschiedliche Entfernungen ergaben, die gut mit den theoretischen Entfernungen übereinstimmen.

Ich finde dieses Experiment großartig! Mit minimalen technischen Aufwand - sowohl die Audiodateien der Mondmissionen als auch das verwendete Analyseprogramm sind frei übers Internet erhältlich - kann man hier den Schülern jede Menge Physik beibringen. Auch die Arbeitsweise ist spannend - und zeigt den Kindern ein bisschen, wie Wissenschaft funktioniert. Girlanda schreibt:

"The experiment that we have reported represents an exemple of "open" research-oriented activity, in which no "correct answer" can be anticipated a priori. This aspect should be emphasized whenever possible in the teaching of physics, since it gives students the flavor of what physicists do in their experimental or theoretical work"

Viel Wert wurde auch auf die Identifizierung und Untersuchung der möglichen Fehlerquellen gelegt. Und das die Ergebnisse des Experiments auch noch auf arXiv veröffentlicht wurden, ist natürlich ein spezieller Bonus. Die Schüler werden wahrscheinlich noch einmal extra stolz auf ihre Arbeit sein und der Rest der Welt kann nachlesen, warum solche Experimente eigentlich einen fixen Platz im Lehrplan der Schulen finden sollten:

"In summary, the reported activity has constituted an important cultural achievement for the students: for interdisciplinary reasons -the study of the Apollo missions, one of the most fascinating accomplishements of mankind, the use of English as a foreign language - but also for reasons more proper to physics - the ellipticity of Kepler's orbits, the invariance of the speed-of-light as foundation of the experiment, the propagation of sound and of electromagnetic waves. Not to mention the thrill for measuring a shorter time delay than allowed, which would constitute a planetary scoop as evidence in favor of much popular conspiracy theories" about Apollo missions."

Ja, für die Verschwörungstheoretiker, die an eine vorgetäuschte Mondlandung glauben, ist es natürlich besonders bitter, wenn sie jetzt schon durch Teenager in der Schule widerlegt werden ;)

Autor: Florian Freistetter· 25.03.09 · 18:10 Uhr· 28 Kommentare

Johannes Kepler: Astronomia Nova - Kapitel 1 bis 3

Kategorie: Astronomia Nova·Naturwissenschaften·Themenwoche

Nach dem langen Vorspiel mit Vorrede, Gedichten, Einleitung und ausführlichem Inhaltsverzeichnis geht es nun endlich tatsächlich mit der eigentlichen "Astronomia Nova" los.

Im Namen des Herrn.

Die Untersuchungen über die Bewegungen des Sternes

MARS

Erster Teil

Über die Verleichung der Hyothesen

steht auf dem Titelblatt (ich nehme mal an, es soll "Vergleichung der Hypothesen" heissen).

Kapitel 1

Im ersten Kapitel des eigentlichen Buchs widmet sich Kepler dem Unterschied zwischen der "ersten Bewegung und der zweiten". Damit er meint er einerseits die Bewegung der Himmelskörper, die durch die Drehung der Erde (bzw. eine Drehung der Himmelssphären um die Erde) entsteht und andererseits die Sichtbare Eigenbewegung einiger Himmelskörper.

Er erzählt, dass früher z.B. die Pythagoräer bei der Zuordnung der musikalischen Töne auf die Himmelskörper dem Mond, als dem langsamsten der Himmelskörper, die tiefsten Töne zugeschrieben wurden. Wenn man allerdings die "erste Bewegung" ignoriert, dann sieht man, dass sich der Mond von allen Himmelskörpern am schnellsten bewegt (er steht ja auch der Erde am nächsten).

Danach erläutert Kepler die weiteren "Ungleichheiten" bei der Bewegung der Planeten: von der Erde aus gesehen scheinen sie sich am Himmel oft "rückwärts" zu bewegen. D.h. sie halten in ihrer Bewegung am Himmel inne, wanderen wieder ein Stück zurück bevor sie ihren normalen Weg wieder fortsetzen. Um diese Schleifenbewegung zu erklären wurde u.a. die Epizykel in Ptolemäus geozentrisches Weltbild eingefügt: die Planeten bewegen sich nicht auf Kreisbahnen um die Erde, sondern auf Kreisbahnen, deren Mittelpunkt sich auf einer Kreisbahn um die Erde bewegt.

Kapitel 2 und 3

Im zweiten Kapitel beschäftigt sich Kepler nun mit den Möglichkeiten, diese Schleifenbewegung zu erklären. Das geht einerseits mit den oben beschriebenen Epizykeln - oder man lässt den Planeten auf einer Kreisbahn; setzt aber den Beobachter nicht in das Zentrum sondern etwas abseits. Kepler zeigt in diesem (und dem nächsten Kapitel) das beide Ansätze gleichwertig für die Beschreibung der Planetenbewegung sind.

Besonderes Augenmerk legt Kepler auf den Kraftbegriff - also das, was die Planeten bewegt - denn hier ergeben sich nun laut Kepler Unterschiede zwischen den beiden Darstellungsarten.

Hier sieht man noch große Unterschiede zur modernen Physik. In der damaligen Forschung war es absolut üblich, bewusste oder göttliche Kräfte für die Bewegung der Himmelskörper verantwortlich zu machen. Kepler schreibt in seiner Beschreibung der aristotelischen Theorie der Planetenbewegung:

Auf diese Weise führte er auf unserem Gebiet Geister, letztlich Götter, ein als Besorger der ewigen Bewegung der Himmel. Dazu wurde auch noch eine bewegende Seele gefügt, die mit den Sphären vernknüpft wäre und sie informiert, so daß jene Geister einfach nur da waren.

Diese Vorstellungen hielten sich bis ins 17. Jahrhundert. Immer wieder ist im Text von "bewegenden Seelen" oder ähnlichem zu lesen (obwohl Kepler langsam beginnt, sich von diesen Konzepten zu lösen: siehe seine Aussagen in der Einleitung).

Er selbst schreibt am Ende des zweiten Kapitels:

Nun aber möchte ich mit der Ausführung dieser ungereimten Ansichten schließlich auf die Feststellung hinauskommen, daß unmöglich die Ursache für die Bewegung im Planetenkörper oder sonst in seiner Sphäre ihren Sitz hat, und den Weg frei machen für die überzeugende Einführung anderer gefälligerer Bewegungsformen.

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Bisherige Artikel zur Astronomia Nova: Die Einleitung (1), Die Einleitung (2), Die Einleitung (3)

Noch mehr Buchrezensionen auf ScienceBlogs:

Autor: Florian Freistetter· 25.03.09 · 06:36 Uhr· 0 Kommentare

Ein kurzes Lied über Esoterik

Kategorie: Kultur  ·  Kommentare: 7

Ich ärgere mich gerade mit meiner Einkommenssteuererklärung herum und komme deswegen heute nicht mehr dazu, den geplanten längeren Blogeintrag zu schreiben.
Wer sich so wie ich auch gerade über irgendwas ärgert, dem möchte ich dieses nette Lied ans Herz legen: der Poetry-Slammer (was es heutzutage alles an Berufsbezeichnungen gibt...) Sebastian23 singt darüber, wie er seinen Schatz an die Hand nimmt und in den Wald geht, um Bäume zu verprügeln:

Autor: Florian Freistetter· 24.03.09 · 20:08 Uhr· 7 Kommentare

Ein Mond sucht einen Namen

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 12

Im Februar 2004 entdeckten der Astronom Mike Brown und seine Kollegen einen neuen Asteroiden im Kuipergürtel außerhalb der Bahn des Neptun. Der Asteroid mit dem vorläufigen Namen 2004 DW stellte sich als ziemlich großer Brocken heraus; damals war er das viertgrößte bekannte Objekt im Kuipergürtel und auch heute noch gehört er mit einem Durchmesser von 1600 bis 1800 Kilometern zu den Schwergewichten:

Bild: Wikimedia Commons, GFDL

Die Entdeckung von Orcus, wie 2004 DW später genannt wurde und weiteren großen Asteroiden führte schlußendlich dann zur "Degradierung" des Pluto vom Planeten zum Zwergplaneten.

Orcus hat eine sehr interessante Bahn; Mike Brown nennt ihn deswegen auch den "Anti-Pluto" (und diese Eigenschaft war u.a. für die Namensgebung verantworlich):

Bild: Wikimedia Commons, GFDL

In rot sieht man hier die Bahn des Pluto; in blau die Bahn von Orcus (grau in der Mitte ist als Referenz die Bahn von Neptun eingezeichnet).

Aber die Bahn ist nicht das einzige interessante an Orcus. 2007 hat das Team um Mike Brown auch noch einen 260 km großen Mond entdeckt, der um Orcus kreist. Man ist sich noch nicht sicher, ob es sich hier um ein Fragment einer Kollision handelt oder um einen eingefangenen kleineren Asteroid (Mike Brown vermutet letzteres, da der Mond sehr viel Eis enthält). Das soll durch Beobachtungen mit dem Hubble-Teleskop herausgefunden werden.

Allerdings ist der Mond im Moment noch unter dem eher technischen Namen "S/1 90482 (2005)" bekannt. Das soll sich ändern: Am 5. April wird Mike Brown eine Liste mit Namen an die Internationale Astronomische Union senden - und er bittet alle Interessierten, ihm ihre Vorschläge zu schicken.

Wer eine gute Idee hat, kann also im Kommentarteil des oben verlinkten Artikels oder per Email (mbrown@caltech.edu) seinen Wunschnamen an Mike Brown schicken. Mit dabei sollte allerdings auch eine Begründung sein, warum gerade dieser Name ausgewählt wurde.

Tja, manchmal ärgert es mich doch ein bisschen, dass ich theoretischer Astronom bin und kein Beobachter - wir kriegen nie irgendwas, das wir benennen dürfen... und ich fürchte fast, ich werde nicht mehr berühmt genug, dass irgendjemand etwas nach mir benennt ;) Naja - aber ich kann ja jetzt mal mein Glück mit dem Mond von Orcus ausprobieren. Mal sehen, was mir hier für Namen einfallen...

Autor: Florian Freistetter· 24.03.09 · 06:49 Uhr· 12 Kommentare

Resonanzen und Frequenzen

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 5

Resonanzen spielen in der Himmelsmechanik eine fundamentale Rolle. Aber keine Angst, ich spreche hier nicht von irgendwelchem vagen esoterischen Geschwurbel über Resonanzen, Frequenzen, etc. sondern über klar definierte astronomische Konzepte.

Der Asteroidengürtel

Am besten sieht man, was Resonanzen sind, wenn man den Asteroidengürtel in unserem Sonnensystem betrachtet. Zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter befinden sich hunderttausende kleinere und größere Felsbrocken. Deren Bahnen sind allerdings nicht einfach gleichmäßig verteilt. Übrigens darf man sich den Asteroidengürtel auch nicht als "Ring" aus Felsbrocken vorstellen - auch wenn er in so gut wie allen Science-Fiction-Filmen so dar gestellt wird (mit einer löblichen Ausnahme). Die Asteroiden sind klein und zwischen Mars und Jupiter ist sehr viel Platz. Würde man mit einem Raumschiff da durch fliegen, müsste man schon Glück haben, um überhaupt einen Asteroiden zu Gesicht zu kriegen.

Betrachtet man nun aber die Bahnen der Asteroiden, dann sieht man, dass sie nicht gleichmäßig verteilt sind. In manchen Bereichen findet man Anhäufigen von Asteroiden; in manchen Gegenden dagegen kaum welche:

Dieses Bild zeigt auf der x-Achse den mittleren Abstand der Asteroiden von der Sonne in Astronomischen Einheiten (1AE = mittlere Abstand zwischen Erde und Sonne); auf der y-Achse ist die Anzahl der dort befindlichen Asteroiden aufgetragen. Man erkennt deutliche Anhäufungen; z.B. bei Abständen von 3,9 Astronomischen Einheiten bzw. Lücken - etwa bei knapp 2,5 Astronomischenb Einheuten . Diese Lücken nennt man auch "Kirkwood-Lücken" und der Grund für ihre Existenz sind Resonanzen.

Resonanzen der mittleren Bewegung

In der Himmelsmechanik unterscheidet man mehrere Arten der Resonanzen. Das, was man im Asteroidengürtel anhand der Kirkwood-Lücken so deutlich sieht, ist auf Resonanzen der mittleren Bewegung bzw. sg. Mean-motion Resonanzen (MMR) zurückzuführen.

Von einer MMR spricht man dann, wenn die mittleren Umlaufzeiten zweier Himmelskörper in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen. Betrachten wir als Beispiel die große Lücke im Asteroidengürtel bei 2,5 Astronomischen Einheiten. Hier würde ein Asteroid genau 3,953 Jahre für einen Umlauf um die Sonne brauchen - das ist 3 mal kürzer als Jupiter mit seinen 11,8592 Jahren braucht. Asteroid und Jupiter in einer 3:1 Resonanz!

So ein resonantes Verhältnis der Bahnen hat große Auswirkungen auf die Stabilität. Durch die Resonanz finden sich die Himmelskörper in regelmäßigen Abständen immer wieder in den gleichen relativen Positionen. (Es ist kaum zu glauben, aber es scheint tatsächlich nirgendwo eine vernünftige und leicht verständliche Animation dieser resonanten Bewegung zu geben. Ich habe lange im Internet gesucht; ohne Erfolg. Aber irgendwo auf meiner anderen Festplatte sollte noch ein halbwegs brauchbares Video rumliegen - wenn ich es finde, liefere ich es nach. Oder vielleicht findet sich ja jemand unter den Lesern, der eine wirklich schöne Animation basteln kann? Mit Flash und solchem Kram kenne ich mich leider nicht wirklich aus...)

In einer MMR wie der 3:1 Resonanz ist der Abstand zwischen Asteroid und Jupiter nach einem Jupiterjahr (bzw. 3 Asteroidenjahren) immer wieder minimal. Nun kann man die Situation mit einer Kinderschaukel vergleichen. Wenn man die immer im richtigen Augenblick anstößt, dann wird sie höher und höher schwingen, auch wenn ich immer die selbe Kraft anwenden. Genauso kann Jupiter den Asteroiden immer wieder durch seine Gravitationskraft "anstoßen" - und der Asteroid wird irgendwann aus dem Sonnensystem bzw. eine komplett andere Bahn geworfen.

Dort, wo sich im Asteroidengürtel also die Asteroiden befinden würden, deren Umlaufzeiten in ganzzahligen Verhältnis zu Jupiter stehen, finden wir heute die Kirkwood-Lücken - die Asteroiden wurden schon längst aus diesen Bahnen geworfen.

Eine Resonanz kann aber auch schützend wirken. Das sieht man recht gut am Beispiel des Pluto. Der Zwergplanet hat eine Bahn, die die Bahn des Neptun kreuzt. Trotzdem kann es nie zu einer Kollision der beiden Himmelskörper kommen, da sie sich in einer 3:2 Resonanz befinden. Die relativen Positionen der beiden Objekte wiederholt sich also immer wieder. Jedesmal, wenn Pluto sich in der Nähe der Knotenpunkte befindet, ist Neptun an einer ganz anderen Stelle im Sonnensystem und aufgrund der Resonanz kann sich an dieser Situation auch nichts ändern.

Ob eine Resonanz schützend oder störend wirkt, hängt also stark von der relativen Position der beiden beteiligten Himmelskörper ab. Auch die Kirkwood-Lücken im Asteroidengürtel sind nicht völlig leer. Einige Asteroiden haben es sich dort in einer geschützen Konfiguration (analog zu Neptun und Pluto) gemütlich gemacht. Das kann man gut an der Gruppe der Hilda-Asteroiden erkennen, die sich in 3:2 Resonanz mit Jupiter befinden (bei etwas weniger als 4 Astronomischen Einheiten). Würde sich diese Gruppe mitten im Hauptgürtel der Asteroiden befinden, würde man nur eine weiter Lücke erkennen. Da sich die 3:2 Resonanz aber schon außerhalb des Asteroidengürtels und näher an Jupiter befindet, wurden die ursprünglich sich dort befindenen Asteroiden schon längst durch die direkte Gravitationswirkung Jupiters "weggestört". Nur die Asteroiden, die sich in geschützten resonanten Konfigurationen befanden, haben überlebt.

Resonanzen der mittleren Bewegung findet man überall im Sonnensystem. Die Planeten Jupiter und Saturn befinden sich (fast) in einer 5:2 Resonanz (und man erkennt in der Änderung ihrer Bahnelemente eine entsprechende periodische Störung). Die Jupitermonde Io, Europa und Ganymed befinden sich in einer 4:2:1 Resonanz (solche Dreier-Resonanzen nennt man auch Laplace-Resonanz) - siehe das Bild rechts. Die Ringe des Saturns sind, genauso wie der Asteroidengürtel, durch Resonanzen der Ringteilchen mit den Saturnmonden strukturiert. Resonanzen findet man in der Bewegung von extrasolaren Planeten genauso wie bei der Bewegung von Sternen in Galaxien. Sie bilden gewissermaßen das dynamische Rückgrat jeglicher Bewegung der Himmelskörper.

Säkulare Resonanzen

Neben den Resonanzen der mittleren Bewegung gibt es noch weitere Arten der Resonanz. Bei den säkularen Resonanzen (SR) stehen nicht die Umlaufzeiten der Himmelskörper in ganzzahligen Verhältnissen, sondern die Änderrungsraten der Winkel-Bahnelemente. Das bedeutet folgendes:

Wie hier beschrieben, lässt sich die Bahn eines Himmelskörpers durch 7 Bahnelemente darstellen. zwei davon, das Argument des Perihels ω und die Länge des aufsteigendens Knotens Ω beschreiben die Lage der Bahnellipse im dreidimensionalen Raum. Diese Winkel ändern sich stetig; d.h. im Laufe der Zeit drehen sich die Bahnen der Himmelskörper im Raum bzw. schwanken hin und her. Die Geschwindkeit, mit der sich diese Winkel bei den Bahnen der Planeten ändern, nennt man "Fundamentalfrequenzen" und sie werden im Allgemeinen mit g_i und s_i bezeichnet. g und s stehen hier für die Frequenzen die mit ω bzw. Ω assozierten Frequenzen und der Index i gibt an, um welchen Planeten es sich handelt (i=1 steht für Merkur, i=2 für Venus, usw...).

Genau wie die mittleren Umlaufzeiten können nun auch die Fundamentalfrequenzen in einem ganzzahligen Verhältnis zu einander stehen. Beispielsweise könnte die Änderungsrate des Argument des Perihels eines Asteroiden genau doppelt so schnell erfolgen wie die des Argument des Perihels von Jupiter. Der Asteroid wäre dann in einer säkularen 2:1 zu Resonanz. Es gibt allerdings auch komplexere Formen, bei denen mehrer Fundamentalfrequenzen kombiniert werden. Wenn z.B. die Änderungsrate von ω eines Asteroiden gleich der Kombination 3g₅ - 2g₆ ist, dann ist das ebenfalls ein resonanter Zustand.

Eine besonders wichtige sekulare Resonanz tritt auf, wenn die Änderungsrate von ω eines Asteroiden mit der des Saturn übereinstimmt (also gleich ist der Fundamentalfrequenz g₆). Diese Resonanz nennt man auch ν₆-Resonanz. Sie ist beeinflusst die Dynamik der Asteroiden stark, wie man z.B. hier sehen kann:

Bild: Piotr Deuar, GFDL, Wikimedia Commons

Hier sind auf der x-Achse die großen Halbachsen (also die mittleren Abständen von der Sonne) der Asteroiden des Hauptgürtels aufgetragen und auf der y-Achse die Bahnneigungen (also Neigungen ihrer Bahnellipsen gegenüber der Erdbahn). Man erkennt deutlich, die "schiefe" Grenze an der linken Seite, wo der Abstand der Asteroiden von der Sonne mit steigender Bahnneigung immer größer wird. Grund dafür ist die ν₆-Resonanz die die entsprechenden Asteroiden alle "weggestört" hat und so für diese schiefe innere Grenze des Hauptgürtels gesorgt hat.

Genauso wie die Resonanzen der mittleren Bewegung strukturieren die säkularen Resonanzen die Dynamik der Himmelskörper (die Fundamentalfrequenzen heissen nicht umsonst "fundamental" - sie sind von enormer Bedeutung für die Analyse jeder Bewegung im Sonnensystem).

Kozai-Resonanzen

Neben Resonanzen der mittleren Bewegung und säkularen Resonanzen gibt es auch noch sg. "Kozai-Resonanzen". Die sind etwas komplizierter zu erklären - aber im Prinzip läuft es darauf hinaus, dass hier die Änderungsraten von Exzentrizität und Inklination der Bahn eines Himmelskörpers gekoppelt sind. Genauso wie die Bahnellipsen sich im Raum drehen oder schwanken, ändert sich auch die Ellipse selbst; wird also im Laufe der Zeit mal weniger und mal mehr kreisförmig. In einer Kozai-Resonanz erfolgen diese Änderungen nun nicht unabhängig voneinander sondern sind gekoppelt: während die Ellipse kreisförmiger wird, neigt sie sich gleichzeitig auch stärker gegen die Referenzebene im Sonnensystem (die Ekliptik) und umgekehrt. Diese Resonanzen trifft man bei Asteroiden an; folgendes Bild zeigt ein Beispiel dafür:

Im unteren Teil der Grafik sieht man, wie sich die Exzentrizität (durchgezogene Linie) und die Inklination (gepunkte Linie) einer Asteroidenbahn im Laufe einer halben Million Jahre ändern (die Werte für die Inklination wurden hier skaliert um den Zusammenhang deutlicher zu machen). Man sieht sehr gut, wie der Asteroid nach etwa 175000 Jahren in die Kozai-Resonanz eintritt und Exzentrizität und Inklination ab dann gekoppelt sind. Nach etwa 430000 Jahren endet der resonante Zustand wieder. Das obere Bild zeigt das für eine Kozai-Resonanz typische Schwingen des Argument des Perihels ω um einen Wert von 180 Grad.

Ausblick

Resonanzen und Fundamentalfrequenzen sind von grundlegender Wichtigkeit bei jeder himmelsmechanischen Arbeit. Sie sorgen dafür, dass die Himmelskörper nicht auf ihren "angestammten" Bahnen bleiben, sondern sich durch das ganze Sonnensystem bewegen können. So kann z.B. die ν₆-Resonanz dafür sorgen, dass die Bahnen von Asteroiden aus dem Hauptgürtel immer elliptischer werden; solange bis sie in die Nähe des Mars kommen. Durch nahe Begegnungen mit diesem Planeten werden sie dann auf ganz neue Bahnen gezwungen und entwickeln sich zu erdnahen Asteroiden, die nun auch der Erde gefährlich werden können.

In diesem Artikel konnte ich nur einen kleinen Einblick geben; über dieses Thema könnte man ganze Bücher schreiben (und diese Bucher wurden auch geschrieben). Die "Wirkung" der Resonanzen der mittleren Bewegung hängt zum Beispiel auch stark davon ab, ob die Bahn des Himmelskörpers kreisförmig ist, oder nicht. Bei elliptischen Bahnen ist die resonante Position kein einzelner Ort mehr, sondern ein ausgedehnter Bereich. Und dort, wo sich solche resonanten Bereiche überlappen, herrscht Chaos! Auch das Zusammenspiel zwischen Resonanzen der mittleren Bewegung und säkularen Resonanzen ist äußerst komplex.

Fest steht jedenfalls, dass diese Resonanzen und Frequenzen nichts mit ihren esoterischen Pendants zu tun haben, die u.a. gerne von den Astrologen bemüht werden. Um Resonanzen wirklich zu verstehen und ihre Auswirkungen untersuchen zu können, braucht man vermutlich mehr Mathematik, als der Durschnittsastrologe anzuwenden bereit ist. Im nächsten Teil meiner Serie über die Resonanzen werde ich probieren, zumindest einen Teil dieser Mathematik zu erläutern und erklären, was der Geburtstag eines schwedischen Königs mit der ganzen Angelegenheit zu tun hat.

Autor: Florian Freistetter· 23.03.09 · 16:00 Uhr· 5 Kommentare

Blog-Teleskop #22

Kategorie: Blog-Teleskop·Naturwissenschaften

Nach längerer Abwesenheit ist das Blog-Teleskop wieder mal bei den Kosmologs zu Gast. Diesmal im Cassini-Blog, dem Lars-C. Depka neues Leben eingehaucht hat. Wie er die letzten 2 Wochen bei den Astroblogs erlebt hat, könnt ihr hier lesen.

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Und wer auch mal eine Ausgabe des Teleskops beherbergen möchte, der soll mir Bescheid sagen.

Autor: Florian Freistetter· 22.03.09 · 06:32 Uhr· 0 Kommentare

GLOBE at Night: Beobachtet Orion!

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 5

So sieht das Sternbild Orion in seiner ganzen Pracht aus:

Bild via Astropixie

Wer dieses prominente Sternbild allerdings mit eigenen Augen sehen will, der erlebt oft eine unangenehme Überraschung: die Lichtverschmutzung. Unsere Nächte sind längst nicht mehr wirklich dunkel - um tatsächlich Finsternis und damit einen klaren Sternenhimmel zu finden, muss man sich weit von den menschlichen Ansiedlungen entfernen. Denn dort brennen in der Nacht jede Menge Lichter und erhellen nicht nur Strassen und Häuser sondern leider auch den Nachthimmel:

Die Lichtverschmutzung stört nicht nur die Astronomen und beraubt die Menschen eines faszinierenden Anblicks sondern stellt auch ein ökologisches Problem dar (mehr Informationen zur Lichtverschmutzung gibt z.B. hier und hier).

Um den Menschen dieses Problem bewusst zu machen und die weltweite Lichtverschmutzung zu messen, läuft schon seit 16. März das Projekt "GLOBE at Night". Hier kann jeder selbst mitmachen und dabei helfen, mehr Daten zur Lichtverschmutzung zu sammeln.

Das geht ganz einfach:

• 1) Die Koordinaten des eigenen Standorts herausfinden (das geht z.B. recht einfach mit diesem Tool hier)
• 2) Rausgehen und den Orion beobachten! Wer nicht weiß, in welche Himmelsrichtung man schauen muss, der kann z.B. das Programm Stellarium verwenden oder sich hier eine Suchkarten anzeigen lassen. In unseren Breiten sollte Orion im Moment nach Sonnenuntergang in Richtung Südwesten zu sehen sein.
• 3) Nun schaut man, wieviele Sterne des Sternbildes noch klar zu sehen sind und vergleicht die Beobachtung mit den Karten bei GLOBE at Night.
• 4) Die Ergebnisse bei GLOBE at Night melden!

Das Projekt läuft noch bis 28. März und je mehr Leute mitmachen, desto besser! Man kann sich bei GLOBE at Night auch die Ergebnisse der letzten Jahre ansehen.

Ich hoffe, das Wetter spielt mit (wenn es bewölkt ist, dann funktioniert das alles natürlich nicht) und einige der Leserinnen und Leser können mit ihren Orion-Beobachtungen bei GLOBE at Night mithelfen!

Übrigens: die Sternwarte in Wien veranstaltet seit 2001 ein ähnliches Projekt: Wieviele Sterne sehen wir noch?

Autor: Florian Freistetter· 21.03.09 · 06:11 Uhr· 5 Kommentare

Zum Tag der Astrologie

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 402

Heute findet zum dritten Mal der "Tag der Astrologie" statt; ins Leben gerufen vom Deutschen Astrologenverband e.V. (der übrigens anstrebt, "über die Unesco die Etablierung eines internationalen Tages der Astrologie zu erreichen.").

Diesen Tag kann ich natürlich nicht einfach so vorrüber gehen lassen. In den unzähligen Kommentaren zu meinen Astrologie-Artikeln wurde von den Astrologen ja immer wieder behauptet, Astrologie sei eine Wissenschaft. Der Astrologe Markus Termin sprach von der "heiligen Kunst der Astrologie" und ein Leser, der mich per Email kontaktierte, sogar von der "Königin der Wissenschaften".

Ich möchte daher den "Tag der Astrologie" nutzen, um festzuhalten, welche großartigen Leistungen, welche tollen Erfindungen, welche den wissenschaftlichen Fortschritt voranbringenden Theorien, die "Wissenschaft" Astrologie in den Jahrtausenden ihrer Existenz geliefert hat:

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Beeindruckend...

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Ähnliche Artikel: Astrologie ist Unsinn, Astrologie ist immer noch Unsinn: eine Nachlese, Firma vergibt Jobs anhand von Sternzeichen, Astrologische Beratung für Banken - der Weg aus der Finanzkrise?, Überprüfung verboten? Astrologische Prognosen dürfen nicht zitiert werden, Warum die Astrologie ein guter Ratgeber auf dem Weg zum neien Arbeitsplatz ist, "Instant Karma" oder die "Faulheit des Psychologen", Astrologie vs. Klimawandel, Ich habe schon wieder ein Horoskop bekommen, Suspended: No Astrology Allowed, Die Prophezeiung 2009: Wahrsagen auf RTL, Über den Umgang mit Pseudowissenschaften und Esoterik, Die Finanzkrise und die Astrologie, Astrologie und Galileo Mystery, Astrologen mögen mich nicht, Aszendent Liebe: ein selten dummer Film, Ich habe ein Horoskop bekommen, EM 2008 und Astrologie, Update: EM 2008 und Astrologie

Autor: Florian Freistetter· 20.03.09 · 13:50 Uhr· 402 Kommentare

Die Jagd nach Planet X

Kategorie: Naturwissenschaften·Themenwoche  ·  Kommentare: 11

Der mysteriöse "Planet X" spielt ja bei den esoterischen Weltuntergangsszenarien des Jahres 2012 eine große Rolle. Darüber vergißt man oft, dass die Suche nach dem "Planeten X" eigentlich ein Stück seriöse Wissenschaftsgeschichte ist - und ein äußerst interessantes noch dazu!

Diese Geschichte wird im Buch "The Hunt for Planet X. New Worlds and the Fate of Pluto" von Govert Schilling, erschienen 2008 im Springer Verlag, wunderbar beschrieben.

Eigentlich beginnt die Suche nach dem fehlenden Planeten schon kurz nachdem William Herschel 1781 Uranus, den ersten Planeten der Neuzeit, entdeckte. Als man seine Bahn untersuchte und die berechneten Positionen mit den beobachteten verglich, zeigte sich, das Uranus nicht dort war, wo er eigentlich sein sollte. Man vermutete also, dass es außerhalb der Uranus-Bahn noch einen weiteren Planeten gab, dessen Störungen für die Abweichung der Uranuspositionen verantwortlich war. Der geniale Urbain Le Verrier schaffte es, aus diesen Störungen die Bahn des "Störers" zu berechnen und so wurde 1846 Neptun gefunden: der erste Planet, der quasi vom Schreibtisch aus entdeckt wurde. (Hier habe ich die Geschichte um Neptuns Entdeckung genauer beschrieben).

Aber selbst mit Berücksichtigung des Neptun gab es immer noch Unterschiede zwischen den berechneten und den beobachteten Positionen der äußeren Planeten. Irgendwo, außerhalb der Neptun-Bahn musste also vielleicht noch ein weiterer "Planet X" sein.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts suchten die Astronomen fieberhaft nach diesem Planeten. Fündig wurde im Jahr 1930 der Amerikaner Clyde Tombaugh, als er auf seinen Aufnahmen einen kleinen Lichpunkt fand, der sich im Vergleich zu den Sternen deutlich bewegte: Pluto!

Schnell stellte sich aber heraus, das Pluto nicht der gesuchte Planet X sein konnte - er war viel zu klein, um einen nennenswerten Einfluß auf Neptun ausüben zu können. Also suchte man weiter. Mitte des 20. Jahrhunderts entstanden auch die ersten Theorien, die von einem ausgedehten Asteroidengürtel außerhalb der Neptunbahn sprachen. Bis jetzt konnte allerdings keines dieser Objekte gefunden werden. Ein weiterer Grund also, diese Region im Auge zu behalten.

Es dauerte bis zum Jahr 1992, bevor Dave Jewitt und Jane Luu den ersten Asteroiden im Kuipergürtel fanden: 1992 QB1. Als nun feststand, dass dort draußen tatsächlich etwas ist, verstärkte sich dich Suche und bald fand man immer mehr dieser Asteroiden.
  Mit Beginn des neuen Jahrtausends wurde auch langsam klar, dass viele der Asteroiden im Kuipergürtel sehr groß sein können. Man fand Objekte mit einigen hundert Kilometern Durchmesser; später auch welche, die über 1000 km groß waren und damit fast so groß wie Pluto. Außerdem hatte man schon früher festgestellt, dass Pluto sich seine Bahn mit vielen anderen Asteroiden teilt; den sg. "Plutinos".

Viele Forscher waren davon überzeugt, dass es nur eine Frage der Zeit sei, bis der erste Asteroid entdeckt wurde, der größer ist als Pluto. Wäre das dann ein neuer Planet? Hätte man den Planeten X dann endlich gefunden? Oder wäre das ein Zeichen dafür, dass Pluto eigentlich gar kein richtiger Planet ist? Die Diskussionen waren hitzig - führten aber zu nichts. Als aber Mike Brown 2005 die Entdeckung eines Asteroiden verkündete der tatsächlich größer als Pluto war, musste eine Lösung für dieses Problem her. Es wäre absurd, wenn ein Objekt das größer als Pluto ist, als Asteroid bezeichnet werden müsste und Pluto weiterhin ein Planet bleiben würde. Würde man andererseits den von Brown entdeckten Asteroiden mit dem Spitznamen "Xena" ebenfalls als Planet anerkennen: wo wäre die Grenze? Vergleichbare Objekte gibt es im Kuipergürtel noch einige - die Zahl der Planeten in unserem Sonnensystem würde in den nächsten Jahren vermutlich enorm wachsen.

Deshalb entschloß man sich im Jahr 2006, klar zu defineren, was ein Planet ist und was nicht. Der Ausgang ist bekannt: Im August 2006 beschloß die Internationale Astronomische Union (IAU), dass Pluto nicht mehr zu den Planeten zu zählen ist.


Dies alles und noch viel mehr wird in Schillings Buch enorm spannend erzählt: von den ersten, aufregenden Entdeckungen im Kuipergürtel, über die "Affaire" um die Entdeckung des großen Asteroiden 2003 EL61 als eine spanische Forschergruppe des Datenklaus bezichtigt wurde, bis hin zu den dramatischen Diskussionen bei der IAU-Konferenz in Prag, wo Plutos "Degradierung" beschlossen wurde.

Ich kann das Buch nur ausdrücklich empfehlen! Ich habe es mehr oder weniger in einem Rutsch durchgelesen; es ist teilweise spannend wie ein Krimi! Govert Schilling schafft es auch, alles so zu erklären, dass es auch für Laien verständlich ist. Außerdem hat er enorm viele der beteiligten Astronomen interviewt - es gibt also sehr viel Hintergrundmaterial, das selbst mir neu war (obwohl die Asteroiden eigentlich zu meinem Spezialgebiet gehören). Ebenfalls interessant sind die vielen persönlichen Einblicke, die die Astronomen Schilling gewährt haben. Man erfährt viel darüber, wie sie die aufregenden Momente ihrer wissenschaftlichen Entdeckungen erlebt haben; wie und aus welchen Gründen die Konflikte geführt wurden.

Das ist natürlich besonders interessant, wenn man, so wie ich, auf diesem Gebiet arbeitet und die beschriebenen Leute teilweise persönlich kennt. Wer z.B. schon mal Andrea Milani, den italienischen Experten für Asteroiden kennengelernt hat, der kann sich die Szene von der IAU-Konferenz, die Schilling hier beschreibt, bildlich vorstellen:

"Italian dynamicist Andrea Milani from the University of Padua didn't quite resort to fist-fighting with Ekers and Gingerich, but it was a close thing."

Ebenfalls außergewöhnlich ist die Aktualität des Buchs. Die Ereignisse, die hier beschrieben werden, liegen teilweise nur ein oder zwei Jahre zurück. Die wissenschaftliche Ergebnisse, die Schilling erklärt, haben es oft noch nichtmal bis in die Lehrbücher geschafft. Man bekommt aber nicht nur einen hervorragend erklärten Überblick über die aktuelle Erforschung des Kuipergürtels. Die erst kurz zurückliegenden, teilweise dramtischen Ereignisse, die sich rund um die Entdeckung der großen Asteroiden im Kuipergürtel abgespielt haben und deren Bedeutung für die Astronomie sind hier wunderbar aufgearbeitet und dargestellt.

Das Buch ist eine absolute Leseempfehlung! Wer über Asteroiden und Planeten Bescheid wissen will, ist hier richtig. Und wer immer noch traurig darüber ist, dass Pluto kein Planet mehr ist, der wird hier in diesem Buch die Gründe für diese Entscheidung verständlich erklärt finde. Der einzige Nachteil: das Buch ist bis jetzt nur auf niederländisch und englisch erschienen.
Noch mehr Buchrezensionen auf ScienceBlogs:

Autor: Florian Freistetter· 19.03.09 · 18:30 Uhr· 11 Kommentare

Zwei Drittel der deutschen Kinder bekommen homöopathische Medikamente

Kategorie: Medizin·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 147

"Wann immer es geht" werden 20% der deutschen Kinder von ihren Eltern im Krankheitsfall homöopathisch behandelt; immerhin noch 45% setzten manchmal auf die "Medikamente" ohne Wirkstoff.

Nur erschreckende 34% aller Eltern haben ihr Kind noch nie homöopathisch behandeln lassen.

Zu diesem Ergebnis kommt eine Forsa-Umfrage im Auftrag der DAk und der Zeitschrift Eltern an 1008 befragten Personen, mit mindestens einem Kind unter 6 Jahren (die komplette Studie gibt es hier)

Interessant sind auch regionalen Unterschiede: Im Süden (Bayern, Baden-Württemberg) gehören 27% der Eltern zu den Hardcore-Homöopathie-Fans; im Osten sind es nur 10%.

Aber: Zwei Drittel aller deutschen Kinder werden im Krankheitsfall oft nicht mit echten Medikamenten behandelt sondern mit Zuckerkügelchen! Das finde ich erschreckend!

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Ähnliche Artikel: Medikamente aus Hundekot, Homöopathie für Babys, 13 Fragen an die Homöopathen, Homöopathie-Propaganda für Kinder, Homöopathie aus der Apotheke, Anthroposophische Streukügelchen gegen Erkältung, Abstimmen über Homöopathie, Gastbeitrag: Homöopathie auf Ö1 und der Kinderuni Wien, Homöopathie an der Kinderuni: Antwort der Verantwortlichen, Homöopathie, Placebos und Quantenunsinn, Homöopathie am LKH Klagenfurt, Homöopathie auf dem Prüfstand, Homöopathie-Propaganda in der Qualitätszeitung, Erste deutsche Homöopathie-Professur ins Leben gerufen

Autor: Florian Freistetter· 18.03.09 · 10:18 Uhr· 147 Kommentare

Wieviel kostet ein Planet?

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 13

Bewertungen können oft ein bisschen schwierig und kompliziert sein. Besonders dann, wenn es um die Bewertung wissenschaftlicher Erfolge geht. Ein interessanter Ansatz findet sich bei dem Astronom Greg Laughlin, der in seinem Blog "systemic" überlegt, wie man den finanziellen Wert eines extrasolaren Planeten angibt.

Er hat folgende Formel entwickelt:

Autor: Florian Freistetter· 18.03.09 · 06:15 Uhr· 13 Kommentare

"Instant Karma" oder "Die Faulheit des Psychologen"

Kategorie: Geistes- & Sozialwissenschaften·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 23

Kommentator Pianoman ist ja hier bei Scienceblogs schon öfter durch äußerst gute und lesenswerte Kommentare aufgefallen. Einen davon möchte hier noch einmal extra als Gastbeitrag veröffentlich. Ich habe vor kurzem ja über den "Bewerbungsexperten" Hans Christian Schrader geschrieben, der Vorträge darüber hält, warum angeblich Astrologie sinnvolle Hinweise für die Arbeitssuche geben kann.

Pianoman hat sich so einen Vortrag von Schrader angehört und berichtet nun darüber.

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Wer heute, angesichts der Unwägbarkeiten unserer Ökonomie und den daraus möglicherweise resultierenden Orientierungsschwierigkeiten, Hilfe dabei sucht, eigene Ressourcen in Lohn und Brot umzusetzen, d.h. einen Beruf zu erlernen oder sich nach einem neuen Arbeitsplatz umzuschauen, ist nicht nur ein potentieller Mandant der dafür ausgebildeten Berufsberater, sondern auch ein Objekt der monetären Begierde abgedrifteter Vertreter der akademischen Lebensberatergilde.

Die nennt ihre honorargenerierende Tätigkeit camouflierent "psychologische Astrologie", und leitet - unter dem Deckmäntelchen vorgetäuschter wissenschaftlichkeit - aus der Konstellation willkürlich  ausgewählter Himmelskörper die Begründung dafür ab, Menschen dazu zu veranlassen, Autos zu reparieren oder Orchesterdirigent zu werden; je nach dem, wie nahe Saturn bei Chiron steht. Beispielsweise.

So auch der aus vielen Publikationen bekannte "Bewerbungspapst" Dipl. Psychologe Hans Christian Schrader, der - im Duo mit seinem Studienkollegen Hesse - mannigfaltige Lektüre zum Thema Bewerbung verfasst hat. Bücher von Hesse/Schrader galten bis dato als seriöse, praxisorientierte Vorbereitung im Kampf mit den ideenreichen Selektionsmechanismen der Personalabteilungen.

Was die Seriosität der Beratung angeht, muss man zukünftig bei Herrn Schrader Abstriche machen. Der nämlich setzt sich vor seinen Laptop, gibt den Geburtszeitpunkt in ein Astroprogramm ein , und hat nach etwa 2 Min. ein atemberaubend präzises Bild der Seelenlandschaft des Klienten; sagt Schrader. Und das Volk glaubt´s ihm.

Zumindest die meisten von denen, die am 12.3.09 um 14.00 Uhr im Raum C des "Forum Berufsbildung" in der Berliner Charlottenstrasse saßen. Und das waren viele; so viele, dass sich der Veranstalter entschlossen hat, 2 Stunden später den Vortrag zu wiederholen. Dass von diesen Menschen der weitaus überwiegende Teil weiblichen Geschlechts war, erlaube ich mir ohne jeden chauvinistischen Hintergedanken anzumerken.

Dieses Faktum ist nämlich Bestandteil des soziologischen Rahmenbedingungen, die solche
Scharlatanerie erst ermöglichen. Neben der geschlechtsbedingten Affinität zu irrationalen Weltbegründungen ist noch ein weiterer Aspekt zu berücksichtigen: Die meisten derjenigen, die einen "psychologischen" Rat suchen, befinden sich in einer Krise, in der die Illusion eines sicheren Ufers eine derartige Faszination ausübt, dass man den Kollegen der Erleuchtungsabteilung alles, aber auch wirklich alles an Glückseeligkeitsversprechen abzunehmen bereit ist, sofern nur die Zumutung der Ungewissheit endlich verschwindet. Egal welcher Unsinn dabei verzapft wird, Hauptsache, die Erlösung von den Bedrängnissen des Alltags winkt am Horizont.

Denn erst in einem solchen Klima, in dem es beispielweise nicht mehr bedeutsam ist, dass der Protagonist mehrfach wiederholt, es gäbe keinerlei wissenschaftlichen Nachweis für das angewendete Verfahren, und, von dieser Feststellung selbst völlig unbeeindruckt, trotzdem - mit unglaublicher Chuzpe - schon allein durch die Vermeidung sämtlicher konjunktivistischer Redewendungen jeden Zweifel am Gesagten ausschließt, erst in einem solchen Klima ist eine solche wie die erlebte Publikumsverblödung überhaupt möglich, ohne dafür anschließend geteert und gefedert zu werden.

Dass es dem psychologischen Astrologen Schrader nicht um Aufrichtigkeit, sondern um die Schaffung eines entsprechenden Klimas ging, konnte man schon an Kleinigkeiten erkennen. Beispielweise nannte Schrader als Hinweis für die Bedeutung des Mondes im Horoskop, die schon längst und auch mehr als nur einmal als Aberglaube entlarvte Häufung von Straftaten oder aggressiverem Verhalten während Vollmondnächten. Wir wissen, dass diese Behauptungen genau so jeder Grundlage entbehren, wie z. B. die angebliche Mehrzahl von Geburten; und die Vielfalt anderer außergewöhnlicher Effekte, die Vollmondnächte so bescheren.

Auch der Rest der Veranstaltung war eine klimagestaltende Maßnahme: Schrader interpretierte Mozarts Lebensaspekte an dessen Horoskop, danach ein anonymisierter Fall aus seiner Beratungspraxis, zum Schluss eine Dame aus dem Publikum, bei der die "2 Min. Psychoanalyse" per PC coram publico angewendet wurde
.
Was zu hören war, waren banale Barnum-Sätze, ubiquitäre Problemsituation (z.B. Vater- Sohn-Konflikt) und, bei der Dame aus dem Publikum, die Einbindung deren persönlicher Aussagen in die Horoskop-Interpretation. Nun ist bekannt, wie der Mechanismus der astrologischen Beratung funktioniert - und Schrader hat dabei nichts Neues geliefert:

Barnum-Aussagen (Manchmal ist Ihnen warm, an anderen Tagen dagegen frösteln Sie...) , geschicktes Ausfragen des Klienten, kommunikationsgesteuerte Interpretation und nicht zuletzt selbsterfüllende Prophezeiungen, lassen aus Zufallshypothesen stichhaltige Astrologie entstehen. Das "psychologische " daran ist die fachkundige Exploration des Klienten und die Nutzung des Horoskops als Projektionsfläche für dessen offenbarte seelische Dispositionen.

Nun verwendet die Psychologie projektive Verfahren (Rorschach etc.) regelmäßig. Allerdings geht es dabei um freie, ergebnisoffene Auseinandersetzung mit Materialien oder Stimuli, ohne irgendeinen Bezug zu einem festgelegtes System von vorgeblich "richtigen" und als - zweifelsfrei feststehend - suggerierten Eigenschaften, wie sie in einem Horoskop angeblich dargestellt werden.

Insoweit ist Nachsicht für Schrader im Hinblick auf dessen möglicherweise auch fachlich angemessene Anwendung einer etwas unkonventionellen Projektionsfläche absolut nicht angebracht, da der Vorwurf der Manipulation des Klienten einfach nicht zu entkräften ist. Deshalb bleibt Schraders Behauptung, mit Hilfe eines PC-gestützten Analyse der Planetenkonstellation tatsächlich valide Aussagen über seelische Dispositionen oder Charaktereigenschaften treffen zu können, weiterhin der wesentliche Kritikpunkt.

Nicht nur, dass Schrader damit seiner früheren Einschätzung astrologischer Personalauswahl widerspricht: "Firmen bzw. Arbeitgeber, die nach dem Prinzip "Management by Astrology" arbeiten, genießen in der Wirtschaft einen höchst zweifelhaften Ruf. Machen Sie sich bei so einer Firma Sorgen um ihre berufliche Zukunft, oder besser noch, fangen Sie gar nicht erst dort an" (Hesse /Schrader, Das Neue Test-Trainingsprogramm, Goldmann, 1994, S. 125).

Man muss sich auch die Frage stellen, was Schrader dazu veranlasst - trotz seiner Ausbildung als Psychologe - sich und vor allem seinen Klienten den Weg in die Täuschungen eines Wahndenksystems zu eröffnen, das so typisch ist für Astrologie-Gläubige.

Die Nennung der Referenzgrößen Fritz Riemann und C.G. Jung zur Legitimation der Schraderschen Weltsicht komplettiert dann das Bild.

Was bleibt über ?

Zum einen das soziologische Erstaunen über die Mannigfaltigkeit der Parallelwelten und -wirklichkeiten von Menschen direkt neben uns. Das Erstaunen über Zauberei und Magie direkt aus dem Personal Computer, und die Frage, ob die von Max Weber beschrieben Entzauberung der Welt, unter den grünen Ampeln der postmodernen Beliebigkeit zum Ende des 20. Jahrhunderts, sich genau ins Gegenteil gekehrt hat ?

Und letztendlich auch die Frage, wie die, die sich der Faktizität des wissenschaftliche Beweises verpflichtet fühlen, mit dem sprudelnden Narrativum eines Welten-Erklärers umgehen, der sich ausschließlich seiner Phantasie und einer konstruierten Realität verpflichtet sieht.

Schrader praktiziert Magie. Nicht mehr und nicht weniger. Eine Magie, die sich auf der Flucht vor Aufklärung, Wissenschaft und Technik, durch die Ausbildung neuer Sozialformen ins 21. Jahrhundert rettet, und ihr Auftreten an die Anforderungen des modernen Lebens anpasst. Mit seriöser - besonders "psychologischer" - Beratung hat das allerdings nichts zu tun, und es ist, liebe Leute vom Forum Berufsbildung, auch keine weiteres Beratungsangebot... Es ist der direkte Weg in ein Stadium des mythisierten Nichtwissens, der selbstverschuldeten Unmündigkeit.

Schrader verrät seine Profession, die ethische Grundlage seines Berufstandes, wenn er die mühsame Suche nach der Begründung und den Antrieben des menschlichen Handelns, das eigentliche Motiv psychologischer Analysetätigkeit, durch ein absurdes, pseudowissenschaftliches Erkenntnisverfahren ersetzt.

Nun gibt es allerdings noch eine andere Sichtweise der Dinge: Vergegenwärtigt man sich die Tatsache, dass die Verwendung eines PCs für den unbedarften Zeitgenossen eine wissenschaftliche Validität des Verfahrens suggeriert, so drängt sich der Eindruck auf, dass es möglicherweise nur um die Bequemlichkeit einer von jedem tieferen Auseinandersetzung mit der Lebenswelt des Klienten befreiten Beratungstätigkeit geht, letztlich um die "Faulheit des Psychologen".

Dieser Ansatz ist zwar nicht moralischer, aber befreit Schrader zumindest vom Verdacht, die Bodenhaftung komplett verloren zu haben.

Dafür, dass Schrader nur die Bedürfnisse verunsicherter Zeitgenossen befriedigt, spricht nicht wenig: Auf eine Nachfrage aus dem Publikum nannte Schrader sein Honorar für eine psychologisch-astrologische Beratung, mit 75,- Euro/Std.

Nun muss man davon ausgehen, dass für dieses Geld ganz sicher keine fundierte Persönlichkeits-Analyse zu bekommen ist. Andererseits sind aber auch wohl die wenigsten der solchen Rat Suchenden, bereit und in der Lage, soviel Geld zu investieren, um einem Psychologen den zeitlichen Aufwand zu honorieren, der nötig ist, sich ein umfassendes Bild vom Klienten zu verschaffen.

Zwar nimmt die Sehnsucht nach einer "Anderen Realität" offenbar proportional zur gefühlten emotional-spirituellen Entleerung im technisch verwalteten Leben zu, aber der Gegenentwurf, - die selbstfinanzierte Erleuchtung - muss nicht nur in spektakulärer Eindeutigkeit erfolgen, sondern eben auch schnell und preiswert daher kommen. Insoweit sind nämlich auch die EinwenigüberdenTellerrandschauenden Kinder der von ihnen so verachteten, materialistischen Gegenwart.

Hier funktionieren also banale Marktgesetze: Der Nachfrage nach gesicherten Erst- und Letztbegründungen - am besten als Sonderangebot vom Wühltisch - steht das Angebot der astrologischen Lebensberater gegenüber: Erkenntnis per Kopfdruck aus dem PC, wie ein Pulverkaffee aus dem Automat, und, quasi wie der Keks auf der Untertasse, ´ne nette Geschichte als Beigabe.

Eben "Instant Karma". Belanglose Erkenntnis "to go".

Autor: Florian Freistetter· 17.03.09 · 15:10 Uhr· 23 Kommentare

Befristete Arbeitsverträge sind demotivierend!

Kategorie: Geistes- & Sozialwissenschaften·Naturwissenschaften·Politik  ·  Kommentare: 14

Über die Arbeitsbedingungen der Wissenschaftler wurde bei Scienceblogs ja schon öfter diskutiert. Vor kurzem ist dazu auch eine neue Studie erschienen: "Der wissenschaftliche
„Mittelbau" an deutschen Hochschulen. Zwischen Karriereaussichten und Abbruchtendenzen" von Dieter Grühn, Heidemarie Hecht, Jürgen Rubelt und Boris Schmidt.

Den 110-Seiten langen Bericht habe ich noch nicht ganz durchgearbeitet - aber ein Ergebnis möchte ich auf jeden Fall vorstellen, vor allem, weil es auch ganz meiner eigenen Erfahrung entspricht.

Die Autoren der Studie fragten u.a. nach den Aspekten des wissenschaftlichen Arbeitens, die besonders motivierend oder demotivierend sind. Dabei ergab sich folgendes Bild:

Grafik von Boris Schmidt, der im Academics-Blog einen interessanten Artikel zur Studie geschrieben hat.

Das die meisten Wissenschaftler vor allem das Thema ihrer Forschung motivierend finden, ist nicht weiter überraschend. Schließlich haben sich wohl auch die meisten entschieden, Wissenschaftler zu werden, weil sie von bestimmten Themen äußerst fasziniert waren.

Das die Lehrrtätigkeit als weniger motivierend angesehen wird, ist leider ebenfalls wenig überraschend. Im Interesse der Studenten sollte das eigentlich anders sein - aber solange Lehre bei der Bewertung des wissenschaftlichen Erfolgs keine Rolle spielt, wird sich daran auch nichts ändern. 

Die Bezahlung als Wissenschaftler wird nur von knapp einem Viertel der Befragten als Motivation angesehen; ebenso viele finden sie demotivierend. Nun ja - wer reich werden will, wird sicher keine Karriere als Wissenschaftler ins Auge fassen. Verglichen mit anderen Berufen ist die Bezahlung oft wirklich schlecht - aber das Interesse für das Thema lässt die meisten Forscher die schlechte Bezahlung vergessen. Wissenschaftler sind größtenteils Idealisten.

Das, was wirklich demotiviert, sind die befristeten Verträge. Die wenigstens Wissenschaftler haben permanente Stellen. Die meisten der vor allem jungen Forscher müssen sich von Arbeitsvertrag zu Arbeitsvertrag hangeln und hoffen, irgendwann einmal eine der raren permanenten Stellen zu ergattern.

Mit der oft nicht zufriedenstellenden Bezahlung kann man sich arrangieren. Aber nie länger als ein, zwei Jahre im voraus zu wissen, ob man überhaupt bezahlt wird, ist äußerst unangenehm.

Mir ist durchaus klar, dass Wissenschaft international und Mobilität wichtig ist - gerade für junge Wissenschaftler. Aber die aktuelle Situation ist schon längst nicht mehr sinnvoll.

Die finanzielle Unsicherheit und die durch die meist nur auf zwei oder drei Jahre (oft auch nur ein Jahr) befristeten Verträge bedingten ständigen Ortswechsel machen eine vernünftige Lebensplanung unmöglich (und wer noch auf die dumme Idee kommt, eine Familie gründen zu wollen, steht vor noch größeren Schwierigkeiten). Abgesehen davon sind die Befristungen meiner Meinung nach auch nicht unbedingt für effektives wissenschaftliches Arbeiten förderlich.

Denn um einen neuen Vertrag zu ergattern, muss man in der Regel einen Projektantrag stellen (z.B. bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft oder dem österreichischen Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, der aber im Moment sowieso kein Geld zur Verfügung hat). Wer schon mal so einen Antrag geschrieben hat, weiß, was das für ein Arbeitsaufwand ist...

Und die Entscheidung, ob ein Antrag bewilligt wird oder nicht, kann 8 bis 10 Monate dauern! In der Praxis sieht das dann so aus (basierend auf meinen persönlichen Erfahrungen): Man tritt eine neue, befristete Stelle an. Natürlich kann man nicht sofort mit voller Kraft loslegen. Es dauert einfach ein bisschen, bis man sich in einer neuen Arbeitsgruppe, die vielleicht auch noch ein neues Thema bearbeitet, eingearbeitet hat. Da muss man erstmal herausfinden, wie sich die gemeinsamen Kenntnisse und Fähigkeiten am besten einsetzen lassen und entsprechende Projekte planen. Hinzu kommen eventuell noch andere neue Aufgaben (z.B. in der Lehre) mit denen mach sich vertraut machen muss. Im Gegensatz zu anderen Jobs kann es hier schon mal einige Monate dauern, bis alles soweit ist, um hundertprozentig mit der "echten" Forschung loszulegen. Dann läuft alles ein halbes, dreiviertel Jahr lang so, wie es normalerweise laufen soll.

Und dann stellt man fest, dass vom befristeten Arbeitsvertrag nur noch ein Jahr übrig ist. Will man nicht am Ende der 2 Jahre am Arbeitsamt stehen, muss man jetzt schon anfangen, sich um neue Projekte zu kümmern. Man schreibt also Projektanträge (oft mehrere, denn die Chance auf Bewilligung ist aus Geldmangel selbst bei guten Anträgen nicht allzu hoch) - das kostet viel Zeit und stört die eigentliche wissenschaftliche Arbeit.

Und hat man dann Glück, dann kommt die Bewilligung rechtzeitig vor dem Ende des Arbeitsvertrages und das Spiel beginnt von vorne. Hat man ganz viel Glück, kann man am gleichen Institut weiterarbeiten und man hat diesmal mehr Zeit für seine Forschung. Aber man hat eben nicht immer Glück...

Es läuft sicherlich nicht immer so ab, wie eben beschrieben. Manchmal übernimmt der Chef der Arbeitsgruppe das Schreiben der Anträge und manchmal fällt die Einarbeitungszeit deutlich kürzer aus. Aber generell bleibt die absurde Situation bestehen: man engagiert junge Wissenschaftler; wartet, bis sie sich richtig eingearbeitet haben und genau das leisten, was man von ihnen erwartet - und dann schmeisst man sie wieder raus.

Ich will absolut nicht, dass jeder sofort nach Abschluß der Doktorarbeit eine fixe Stelle an einer Universität bekommt. Das wäre genauso wenig sinnvoll - wie gesagt; Wissenschaft ist international und man sollte durchaus ein bisschen herum kommen, um viel zu lernen. Aber die extrem kurzen Fristen der Arbeitsverträge, die aktuell oft nur 1 bis 2 Jahre dauern, sind eindeutig zu kurz!

Warum nicht z.B. Verträge, die auf 5 Jahre befristet sind? Das würde die Lebensqualität der betroffenen Wissenschaftler deutlich steigern. Und man kann durchaus auch mehr permanente Stellen schaffen. Es müssen ja wirklich nicht nur die Professoren fixe Stellen haben. 

Ich kann die Ergebnisse der Studie jedenfalls völlig nachvollziehen. Die befristeten Verträge sind das, was mich an meinem Leben als Wissenschaftler ganz klar am meisten stört und demotiviert. Ich kenne viele Kollegen, die aus genau diesem Grund in andere Berufe gewechselt sind. Wie sehen das die Leserinnen und Leser?

Autor: Florian Freistetter· 16.03.09 · 17:32 Uhr· 14 Kommentare

Pilgerfahrt am Pi-Tag

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 16

Gestern war Albert Einsteins Geburtstag, der Tag, an dem Pluto seinen Namen von einem 11-jährigen Mädchen verliehen bekam ... und natürlich der Pi-Tag!

Zu diesem Anlass bin ich in das niedersächsische Nörten-Hardenberg gereist; quasi die Pi-Metropole Deutschlands. Dort lebt und arbeitet Bilian Proffen, langjähriges Mitglied der Freunder der Zahl Pi und außerdem künstlerisch sehr begabt. Im Lauf der Zeit hat er seine Faszination für die Kreiszahl überall in Nörten-Hardenberg dokumentiert. Vor seinem Laden an der Hauptstrasse beginnt ein Pi-Pfad. So wie die Stars in Hollywood sich auf Gehwegplatten verewigt haben, hat Billian die Nachkommastellen der Zahl Pi in den Bürgersteig eingelassen. Dieser Pfad zieht sich durch die ganze Innenstadt von Nörten-Hardenberg - und auch die am Weg liegenden Geschäftsleute finden die Idee toll und bestellen z.B. schon mal eine spezielle "πzza"-Gewehgplatte (Vermutlich um die pilgernden Pi-Fans, die auf dem Weg durch Nörten-Hardenberg nur auf den Boden blicken, in ihr Restaurant zu locken).

Auch gestern wurden wieder einige neue Platten offiziell eingeweiht (getauft wurde natürlich nicht mit Champagner, sondern mit "πls").
Nächste Station des Nörten-Hardenberger Pi-Treffens war das Hallenbad. Das weist gleich zwei Besonderheiten auf. Einmal ist es das erste und einzige Hallenbad Deutschlands, das genossenschaftlich geführt wird (so verhinderte man die drohende Schließung). Und dann ist da noch die Fassade, die von Billian ebenfalls pi-mäßig verziert wurde: codiert nach den Nachkommastellen der Zahl Pi schmückt ein buntes Farbmuster das Dach.

Dort im Hallenbad trafen sich auch alle angereisten und örtlichen Pi-Fans zum Mittagessen (es gab natürlich πzza). Danach ging es zum Hardenberg Schloß; in den Wald. Da wartete ein Fotografen-Team von GEO und scheuchte uns lange durch die die mit Zahlen behangenen Bäume, um schöne Bilder für den Geo-Bericht zum Pi-Tag zu erhalten.

Dann gab es Kaffee und Kuchen in Bilians "Galerie Grünspan". Dort konnten noch einige weitere schöne Stücke im Pi-Design bewundert werden. Und es wurde ein neuer Pi-Botschafter ernannt: ich ;)

Nachdem ich vor versammelten Publikum, den anderen Pi-Botschaftern und dem Vize-Präsidenten der "Freunde der Zahl Pi" nochmals meine Kenntniss der ersten 100 Nachkommastellen von Pi demonstrieren durfte (musste), bin ich nun offiziell ein Botschafter der Zahl Pi. U.a. darf ich nun auch Aufnahmsprüfungen abnehmen - wer als Lust hat, Mitglied bei den Freunden der Zahl Pi zu werden und uns zeigen will, dass er oder sie 100 Nachkommastellen beherrscht, kann sich gerne an mich wenden!

Am Nachmittag trafen wir uns dann alle auf einem Feld, um den "Pi-Moment" (um 15:92 = 16:32) passend zu begehen. In einem 100 Meter durchmessenden Kreis stellten sich die eingetroffenen Pi-Freunde und Schaulustigen auf; jeder mit einem bunten Luftballon ausgestattet. Natürlich wurde hier bei Farbauswahl und Aufstellung wieder darauf geachtet, dass die Farben in der passenden Codierung den Nachkommastellen von Pi entsprechen. Pünktlich wurden alle Luftballons dann steigen gelassen.

Für den Abend standen dann noch die Aufnahmsprüfungen einiger neuer Mitglieder auf dem Program. Ich musste aber leider meinen Zug zurück nach Jena erwischen und konnte hier nicht mehr dabei sein.

Ich bin jedenfalls schon sehr gespannt, auf den GEO-Artikel und vor allem die Fotos, für die die Pi-Freunde in Einzel- und Gruppensitzungen gefühlte zwei Stunden posieren mussten.

Und wer sich nun ein bisschen wundert, dass so viele Leute so viel Theater um eine Zahl machen: Ein bisschen Beschäftigung mit der scheinbaren Sinnlosigkeit hat noch niemanden geschadet. Nicht alles im Leben muss einen Zweck haben! Immerhin war auch Friedrich Schiller ein Gegner des zwanghaften Sinns. In seiner Schrift "Über die ästhetische Erziehung des Menschen" schreibt er (im 15. Brief) das der Mensch nur im zweckfreien Spiel zu sich selbst finden kann:

"(...)der Mensch spielt nur, wo er in voller Bedeutung des Worts Mensch ist, und er ist nur da ganz Mensch, wo er spielt"

Oder, um den nicht ganz so prominenten Gründer der "Freunde der Zahl Pi", Albert Washüttl, zu zitieren:

"Die Sinnlosigkeit zeigt uns, worum es letztendlich in unserem Leben ankommt: nicht darum, einer Aufgabe oder Verpflichtung nachzukommen, ein Los zu tragen oder nach Befreiung zu streben (wie es so manche Religion dem Menschen aufbürden will), sondern einfach nur um eines: nämlich das Leben zu leben, hier und jetzt! es zu genießen und sich daran zu erfreuen, in guten wie in schlechten Dingen. Der Sinn, nach dem die Menschheit stets strebte, würde uns nur einengen. Das Nichtfindenkönnen dieses vermeintlichen Sinnes erfüllte so viele ernsthaft Suchende mit Enttäuschung, Schmerz und Trostlosigkeit. Die zurückgewonnene, nun akzeptierte Sinnlosigkeit macht uns frei!"

Und übrigens hat auch der Kongreß in den USA den 14. März in einer Resolution zum nationalen Pi-Tag ernannt. Unter anderem deswegen, um Lehrer und Schüler anzuregen, sich mehr mit der Mathematik zu beschäftigen.

"Whereas mathematics and science can be a fun and interesting part of a child's education, and learning about Pi can be an engaging way to teach children about geometry and attract them to study science and mathematics"

Und das ist ja nun sicherlich keine schlechte Sache.

Autor: Florian Freistetter· 15.03.09 · 23:15 Uhr· 16 Kommentare

Albert Einstein, E=mc² und die Energie der Sterne

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 4

Heute ist nicht nur der Pi-Tag, sondern auch der Geburtstag eines der größten Wissenschaftler des letzen Jahrhunderts: Albert Einstein wäre heute 130 Jahre alt gewesen. Mit seiner speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie hat er die moderne Wissenschaft geprägt wie kein anderer einzelner Wissenschaftler.

Und er hat die Formel entwickelt, die wohl heute weltweit am bekanntesten aller physikalischen Formeln ist: E=mc². Masse und Energie sind äquivalent. Erst durch diese Formel war es Astronomen möglich, zu verstehen, wie Sterne ihre Energie produzieren. 

Lange konnte man nicht verstehen, woher die Sonne ihre Energie bekommt. An einer Antwort zu dieser Frage war zu Beginn im ausgehenden 19. Jahrhundert besonders interessiert - denn mit ihr direkt zusammen hängt die Frage nach dem Alter der Sonne. Würde man z.B. annehmen, die Sonne wäre eine riesige Kugel aus Kohle, die langsam verbrennt, dann kann sie - verglichen mit den langen geologischen Zeiträumen der Erdgeschichte, die Wissenschaftler damals gerade begannen zu erforschen - nicht sehr alt sein.

Manche Forscher glaubten gar, die Sonne selbst sei nicht für die Strahlung verantwortlich, sondern eine sie umgebende, leuchtende Schicht. John Herschel - Sohn des berühmten William Herschel, Entdecker des Uranus - meinte 1801, die Sonne sei eine kalte, feste, erdähnliche Kugel, die von einer leuchtenden Wolkenschicht umgeben sei. Die Löcher in dieser Schicht würden wir als Sonnenflecken sehen (damit konnten einige Aspekte der beobachteten Geometrie der Sonnenflecken erklärt werden). Herschel war auch der Meinung, die Sonne könnte bewohnt sein - eine Ansicht übrigens, die im 18. Jahrhundert weit verbreitet und von vielen Wissenschaftlern geteilt wurde.

Erst die Entwicklung der Spektralanalyse von Kirchhoff zeigte, das die äußerste Schicht der Sonne die glühende Oberfläche eines darunterliegenden festen oder flüssigen Körpers ist. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts konnten John Herschel und andere (Angelo Secchi, Herve Faye) zeigen, dass verschiedene Teile der Sonne verschieden schnell rotieren - sie kann also kein Festkörper sein.

Damit wurde auch die Frage nach der Energieproduktion wieder interessant. Julius Robert Meyer (von ihm stammt u.a. eine der ersten Formulierungen des Energieerhaltungssatzes) meinte, auf die Sonne einstürzende Meteoriten könnten die Energie für ihre Strahlung liefern. Aber hier wäre die benötigte Masse so groß, dass man das eigentlich beobachten können müsste (die wachsende Sonnenmasse hätte messbare Auswirkungen auf die Umlaufbahn der Erde).

Helmholtz und Kelvin vermuteten Mitte des 19 Jahrhunderts, die Sonne könnte langsam kontrahieren und würde dadurch Energie gewinnen. Damit könnte man das Alter der Sonne auf einige Millionen Jahre festlegen. Das stand aber im Widerspruch zu den Ergebnissen der Forschung an den frisch entdeckten radioaktiven Materialien, die zeigten, dass die Erde selbst schon einige Milliarden Jahre alt sein musste.

Die Lösung kam erst durch Albert Einstein. Er zeigte, dass Masse in Energie umgewandelt werden kann. Arthur Eddington demonstrierte dann, dass in der Sonne Wasserstoff zu Helium fusioniert werden kann und dass die daraus entstehende Energie laut Einsteins Formel ausreichen kann, um die beobachtete Energieabstrahlung für einige Milliarden Jahre zu garantieren.

Das war allerdings noch nicht das Ende der Geschichte. Erst musste noch die Quantenmechanik (zu deren Entwicklung Einstein übrigens ebenfalls maßgeblich beigetragen hat) bemüht werden, um die letzten Lücken der Theorie zu füllen. Denn eigentlich wäre die Sonne zu kalt, um eine ausreichende Anzahl an Fusionen zu garantieren. Erst 1929 war es Robert Atkinson und Fritz Houtermans möglich zu zeigen, dass unter Berücksichtigung des Tunneleffekts (der es Teilchen erlaubt, unter gewissen Umständen Potentialbarrieren zu überwinden, die die klassische Physik nicht überwindbar gewesen wären) ausreichend Fusionen erzeugt werden.

Und erst vor knapp 50 Jahren, Mitte des 20. Jahrhunderts wurden die genauen Reaktionsketten identifiziert, mit denen die Sonne laut Einsteins E=mc² die Energie erzeugt (Proton-Proton-Reaktion)

Dank Albert Einstein wissen wir nun also, wie unsere Sonne (und alle anderen Sterne) ihre Energie erzeugen. Das war aber natürlich bei weitem nicht alles, was man aus seinen Arbeiten gelernt hat. Vielleicht noch viel mehr als die spezielle Relativitätstheorie hat seine allgemeine Relativitätstheorie die moderne Astronomie beeinflusst. Aber dazu dann mehr ein andernmal.

Das Schlußwort überlasse ich heute Albert Einstein persönlich, der in diesem kurzen Ausschnitt über seine wohl berühmteste Formel spricht:

Autor: Florian Freistetter· 14.03.09 · 06:00 Uhr· 4 Kommentare

Immer noch kein Geld für Österreichs Forscher

Kategorie: Geistes- & Sozialwissenschaften·Naturwissenschaften·Politik  ·  Kommentare: 3

Im Januar habe ich schon einmal darüber berichtet, dass der österreichische Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung FWF (das österreichische Gegenstück zur Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG), der zuständig für die Förderung der Grundlagenforschung ist, aus Geldmangel vorerst keine Projekte mehr fördern kann.

Nun hat es die österreichische Regierung leider immer noch nicht geschafft, ein Budget für 2009 vorzulegen - und deswegen gibt es auch immer noch kein Geld für den FWF. Der musste nun auch die Vergabesitzung absagen, die für März angesetzt war. Das bedeutet, dass frühestens im Mai die nächsten Projektförderungen genehmigt werden können - vorausgesetzt, bis dahin bekommt der FWF Geld.

Das bedeutet also, dass in Österreich ein halbes Jahr lang keine neuen Projekte genehmigt werden können! Wer mit der Situation an den österreichischen Universitäten vertraut ist, weiß, was das bedeutet. Der FWF ist eine der wichtigsten Geldquellen und einer der wichtigsten Arbeitgeber für Doktoranden und junge Wissenschaftler. Die wissen nun überhaupt nicht mehr, wie sie ihre Zukunft planen sollen.

Kritik an der österreichischen Regierung kommt von allen Seiten. Die Mikrobiologin Renee Schroeder meint, "die Vertrauensbasis wäre auf einen Schlag zerstört" und sieht die Aufbauarbeit bei der Förderung junger Wissenschaftler in Gefahr. Auch Konrad Liessmann, Philosoph an der Universität Wien, sieht die Karrieren junger Wissenschaftler in Gefahr. Besonders für Geisteswissenschaftler stellt der FWF oft die einzige Möglichkeit dar, ihrer Forschungsarbeit nachzugehen. Kurt Grunewald, Bildungsprecher der Grünen, sieht die Schuld an der Situation hauptsächlich bei Vizekanzler und Finanzminister Josef Pröll von der ÖVP. Dadurch, dass er die Budgetrede so lange aufschiebt, blockiere er "zentrale Entscheidungen für die Zukunft von ForscherInnen und ihrer Arbeit, obwohl die Budgetverhandlungen längst abgeschlossen sind" - er inszeniere sich auf Kosten der Forschung.

Ich selbst weiß schon gar nicht mehr, warum ich mich über die österreichische Forschungspolitik aufrege. Irgendwie ist es am Ende immer das gleiche: die Politiker schwingen weiter große Reden darüber, wie Österreich "Weltklasse" in der Forschung wird oder wie man Österreich "international zu einem Frontrunner machen" kann. Aber wenn es darum geht, das dann auch irgendwie umzusetzen, interessiert es auf einmal niemanden mehr. Und wenn mal richtig viel Geld ausgegeben wird, dann nur für die absurde "Elite Uni" (Institute of Science and Technology (IST) Austria), die in einem niederösterreichischen Dorf aus dem Boden gestampft wird - auch der Onkel des Vizekanzlers und "Landeskaiser" Erwin Pröll (Landeshauptmann von Niederösterreich) möchte ja gerne was zum Angeben haben.

Naja - ich hoffe, meine Freunde und Kollegen von der Sternwarte Wien stehen diese Zeit irgendwie durch. Das Doktoranden und auch PostDocs vom Arbeitslosengeld oder von Sozialhilfe leben ist ja nichts Neues - das ging vielen meiner Kollegen so. Und vielleicht kann sich ja der Finanzminister doch irgendwann nochmal dazu durchringen, der Forschung ein bisschen Geld zu geben...

Autor: Florian Freistetter· 12.03.09 · 22:00 Uhr· 3 Kommentare

Getanzte und gesungene Sternzeichen

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 20

Ich habe lange überlegt, was ich zu diesem Video schreiben könnte. Aber mir fehlen hier wirklich die Worte:

Autor: Florian Freistetter· 11.03.09 · 19:06 Uhr· 20 Kommentare

Skandal! Fünfeckige Eiskristalle entdeckt

Kategorie: Naturwissenschaften·Umwelt  ·  Kommentare: 8

Alle Schneeflocken haben sechs Ecken! Ich mache mir selten die Mühe, und sehe nach (ich bin froh, wenn der weiße Kram endlich mal verschwindet!) - aber dass Eiskristalle immer sechseckig daher kommen, galt bis jetzt als ziemlich sicher - bis jetzt...

Am University College in London hat man nun aber welche mit fünf Ecken entdeckt! Allerdings handelt es sich dabei nicht um normale Schneeflocken, sondern um Eisstrukturen auf Kupferoberflächen im Vakuum bei -173 Grad. Unter diesen Bedingungen bildet das Wasser "Kristallstäbchen" (siehe Bild) von denen man bisher dachte, sie wären aus Sechsecken zusammengesetzt.

Die Forscher aus London haben nun herausgefunden, dass das in diesem Fall anders ist. Aufgrund der speziellen Struktur des Kupfers ordnen sich die ersten Wassermoleküle an dessen Oberfläche zu Fünfecken. Die Fünfeck-Struktur wird hier bevorzugt, weil so die Bindung zwischen Wasser und Metall maximiert wird, wie Javier Carrasco und seine Kollegen im Abstract ihrer Arbeit "A one-dimensional ice structure built from pentagons" schreiben.

Auf anderen Metalloberflächen könnten sich auch siebeneckige oder noch ganz andere Eisstrukturen bilden. Die Schneeflocken werden allerdings weiterhin sechseckig bleiben. Hier laufen andere Prozesse ab und vor allem sind die Flocken auch viel größer als die winzigen Kristalle, die in London untersucht wurden. Fünfdimensionaleeckige Schneeflocken könnten nicht entstehen.

So - und nun genug vom Schnee! Ab jetzt schreib ich nur noch über sonnige und frühlingshafte Themen!

Autor: Florian Freistetter· 10.03.09 · 18:14 Uhr· 8 Kommentare

Hat Jupiter seine Monde gefressen?

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 2

Heute kennen wir 63 Monde des Jupiter. Die meisten davon sind sehr klein und bewegen sich weit entfernt von Jupiter um ihn herum. Man nimmt an, dass es sich dabei um eingefangene Asteroiden handelt. Aber in der Nähe des Gasriesen gibt es 4 sehr große Monde: Io, Europa, Ganymed, und Callisto. Ihre Größe reicht von 3138 km Durchmesser (Europa) bis hin zu 5268 km bei Ganymed (der damit der größte Mond im Sonnensystem und größer als der Planet Merkur ist).

Diese 4 Monde wurden schon 1609 von Galileo Galilei entdeckt und zeigten erstmals, dass sich offensichtlich nicht alle Himmelskörper um die Erde drehen.

Man nimmt heute an, das diese großen Jupitermonde gemeinsam mit dem Planeten entstanden: der Proto-Jupiter war während seiner Entstehung noch von einer Scheibe aus Gas umgeben, aus der ständig Material auf Jupiter fiel. In dieser Scheibe kam es aufgrund dynamischer Prozesse zu Verdichtungen und es entstanden neue "Kerne", aus denen dann im Laufe der Zeit Monde entstanden.

Eigentlich sollte die Gesamtmasse der Monde etwa 10% der Jupitermasse ausmachen. Tatsächlich sind es aber nur 2%.

Denn die während der Entstehungsphase gebildeten Monde befanden sich nun mitten in der Gasscheibe und erzeugten durch ihre Bewegung Dichtewellen, die sich im Gas ausbreiten. Auch der Mond bewegt sich und interagiert mit diesen Dichtewellen. Das führte dazu, dass der Mond abgebremst wurde und sich immer weiter an Jupiter annäherte

Diesen Prozess nennt man "Migration" (vom Typ I, es gibt noch andere) und er spielt vermutlich auch bei der Entstehung der Planeten selbst eine große Rolle. Bei Jupiter hat er aber dazu geführt, dass sich die frisch entstandenen Monde nicht lange über ihre Existenz freuen konnten sondern bald wieder von Jupiter verschluckt worden sind.

Diese Details dieses planetaren Kannibalismus wurden gerade erst von Robin Canup und William Ward (vom Southwest Research Institute in Colorado) untersucht. In ihrer Arbeit "Origin of Europa and the Galilean Satellites" beschäftigen sie sich mit der Entstehung der Jupitermonde und kommen zu dem Schluß, dass Jupiter mehrer Generationen an großen Monden aufgefressen hat.

Immer wieder entstanden Monde, migrierten in die Nähe des Jupiters wo sie schließlich ihr Ende fanden. Erst als das Gas in der Nähe des Planeten aufgebraucht war kam die Migration zum Ende und die entstandenen Monde konnten ungestört ihre Bahnen um Jupiter ziehen.

Dieser Mechanismus sorgte auch dafür, dass die Jupitermonde nicht beliebig groß werden konnten - auch wenn sie immer weiter wuchsen: irgendwann wurden sie von Jupiter verschluckt. Die Gesamtmasse des jeweils vorhandenen Satellitensystems änderte sich daher nicht groß. Es lassen sich auch Rückschlüsse auf die Monde andere Planeten ziehen: wenn extrasolare Planeten auch so entstehen wie Jupiter, dann ist auch ein ähnliches System von Monden zu erwarten.

Autor: Florian Freistetter· 10.03.09 · 12:13 Uhr· 2 Kommentare

Warum die Astrologie ein guter Ratgeber auf dem Weg zum neuen Arbeitsplatz ist

Kategorie: Kultur  ·  Kommentare: 24

Warum die Astrologie ein guter Ratgeber auf dem Weg zum neuen Arbeitsplatz ist, kann ich hier leider nicht sagen - ich kann mir nicht vorstellen, wie das funktionieren sollte. Aber vermutlich kann das der "Bewerbungsexperte" Hans Christian Schrader, der am 12. März bei der Veranstaltung "Informationsbörse - Wege in den Job" in Berlin einen entsprechenden Vortrag hält (durchgeführt vom "Forum Berufsbildung").

Irgendwie macht das alles langsam Sinn. Wenn die Firmen ihre Mitarbeiter nach astrologischen Kritierien auswählen, dann muss man sich natürlich auch als Bewerber entsprechend informieren und die Astrologie berücksichtigen. Und wenn Firmen/Banken sogar ihre Geschäfte nach den Sternen richten, dann sind astrologisch geschulte Mitarbeiter natürlich von Vorteil. Ob Astrologie funktioniert oder nicht, ist hier nur mehr nebensächlich - das System stützt sich selbst.

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Autor: Florian Freistetter· 09.03.09 · 17:08 Uhr· 24 Kommentare

Kleine süße Hasenbabys

Kategorie: Umwelt  ·  Kommentare: 17

Mit Tierbabys macht man Quote! Aber keine Angst - dieser HasenContent (oder gibts nur KatzenContent?) ist nur eine Ausnahme (außerdem ist ja bald Ostern, da passts ja fast).

Eine Freundin von mir hat kürzlich Hasennachwuchs bekommen. Also genauer gesagt: ihre Hasen haben Hasennachwuchs bekommen - ist also kein Thema für die Sensationspresse ;)

(Kurzer Einschub: Im Jahr 1726 gab es tatsächlich mal einen Fall, in dem eine Frau behauptete, sie hätte 16 Hasen zur Welt gebracht: Mary Tofts aus England. Die Sache war damals richtig populär - wurde dann aber schließlich als Schwindel überführt.)

Jedenfalls gibt es jetzt in Jena einen Schwung kleiner Babyhasen, die sich über neue Besitzer freuen würden. Und ich bin einfach mal so frech, und benutze mein Blog, um vielleicht solche Besitzer zu finden ;)

Natürlich gibts auch Fotos. Die Hasen sind in 2 Farben verfügbar. Hier ist das Standardmodell in braun:

Autor: Florian Freistetter· 09.03.09 · 06:41 Uhr· 17 Kommentare

Blog-Teleskop #21

Kategorie: Blog-Teleskop·Naturwissenschaften

Ich fahre erst morgen früh wieder nach Heidelberg; das Blog-Teleskop ist heute schon da! Stefan Taube von Lichtecho hat soeben die Ausgabe Nr. 21 veröffentlicht und bietet uns wieder einen schönen Überblick über die vergangenen 2 Wochen.

Auch die englischsprachigen Kollegen feieren wieder einen Carnival of Space, diesmal bei The Planetary Society.

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Und wer auch mal eine Ausgabe des Teleskops beherbergen möchte, der soll mir Bescheid sagen.

Autor: Florian Freistetter· 08.03.09 · 13:53 Uhr· 0 Kommentare

Frauen in der Astronomie

Kategorie: Geistes- & Sozialwissenschaften·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 8

Heute ist der Internationale Frauentag. Passend dazu möchte ich ein bisschen etwas über die Frauen in der Astronomie schreiben. Wie überall in der Naturwissenschaft hat es leider auch hier lange gedauert bis sich die Frauen durchsetzen konnten. Heute sind Astronominnen völlig normal - aber auch früher gab es einige Frauen, die es geschafft hatten, sich gegen die Anfeindungen der Gesellschaft und der männlichen Kollegen durchzusetzen und hervorragende wissenschaftliche Arbeite geleistet haben. Natürlich ohne Anspruch auf Vollständigkeit will ich nun ein paar dieser Frauen näher vorstellen.

Hypatia von Alexandria

Eine der ersten überlieferten Astronominnen war Hypatia von Alexandria. Sie lebte von etwa 370 bis 415 (oder 391) und war die Tochter von Theon von Alexandria, ein Astronom, Mathematiker und letzter Leiter der alten Bibliothek von Alexandria. Ihr Vater unterrichtete sie auch selbst in Mathematik und der Philosophie. Hypatia entwickelte sich schnell zu einer der führenden Gelehrten der antiken Welt. Sie soll sogar auf den Lehrstuhl für platonische Philosophie am Museion von Alexandria berufen worden sein. Der Kirchenhistoriker Sokrates Scholastikos schrieb über sie:

„Es gab in Alexandria eine Frau mit Namen Hypatia, Tochter des Philosophen Theon, die in Literatur und Wissenschaft so erfolgreich war, dass sie alle Philosophen ihrer Zeit übertraf. (...) Sie scheute sich auch nicht, in öffentliche Versammlungen von Männern zu gehen. Alle Männer bewunderten sie dafür auf Grund ihrer außerordentlichen Würde und Tugend um so mehr".

Ihre Werke sind leider nicht bis heute überliefert - sie hat aber u.a. Kommentare zur Arithmetik von Diophantos und zur Arbeit von Ptolemäus erarbeitet. Ihr wird von manchen Autoren sogar die Erfindung des Astrolabiums zugeschrieben - ein Gerät, das bis in die Neuzeit hinein ein äußerst wichtiges astronomisches Meßgerät war. Leider wurde sie ein Opfer der religiösen Intoleranz und 415 von der christlichen Bevölkerung Alexandrias vermutlich im Zuge einer Heidenverfolgung grausam ermordet.

Maria Mitchell

Maria Mitchell wurde 1818 in Massachusetts geboren. Von ihrem Vater, der selbst Astronom und Lehrer war, wurde sie in den Naturwissenschaften unterrichtet. Im Observatorium ihres Vaters entdeckte sie 1847 auch einen - später nach ihr benannten - Kometen und wurde 1848 (als erste Frau!) in die American Academy of Arts and Science aufgenommen. 1865 wurde sie Professorin für Astronomie am Vassar College - ebenfalls eine Premiere. Sie war eine sehr gute Pädagogin und betonte immer wieder die Bedeutung von Beobachtungen für die astronomische Forschung. Eine ihrer berühmten Fragen lautete:

"Did you learn that from a book or did you observe it yourself?"

Mitchell war allerdings nicht nur Astronomin (und Mathematikerin); sie setzte sich auch immer stark für die Rechte der Frauen ein und betonte wie wichtig es ist, das Frauen auch in den Naturwissenschaften präsent sind. Sie starb 1889 - 1905 wurde sie in die "Hall of Fame for Great Americans" aufgenommen.

Annie Jump Cannon, Antonia Maury, Williamina Flemming

Annie Jump Cannon (oberes Bild), Antonia Maury (mittleres Bild) und Williamina Flemming (unteres Bild) arbeiteten alle drei gemeinsam in der zweiten Hälfte des neunzehnten Jahrhunderts mit dem Harvard-Astronomen Edward Charles Pickering. Pickering war bekannt dafür, das er viele Frauen beschäftigte. Williamina Flemming beispielsweise arbeitete ursprünglich als Dienstmädchen in Pickerings Haushalt. Pickering war mit seinen Assistenten an der Sternwarte von Harvard unzufrieden und übertrug daher 1881 einfach Williamina die Büroarbeiten des Observatoriums. Sie beschäftigte sich allerdings auch bald mit astronomischen Aufgaben und entwickelte ein System zur Klassifizierung von Sternen. Je nachdem wieviel Wasserstoff im Spektrum eines Sterns beobachtet werden konnte, wurde dem Stern ein Buchstabe zugewiesen. Annie Jump Cannon, die am Wellesley College Physik und Astronomie studierte entwickelte diese Klassifizierung weiter. Auch Antonia Maury war an dieser Arbeit beteiligt und veröffentlichte 1897 einen Katalog mit Sternspektren. Pickering beschäftigte noch dutzende weitere Frauen um die Klassifizierung der Sterne durchzuführen. Das damals entwickelte System wird heute noch zur spektralen Klassifikation benutzt und die "Harvard spectral classification" ist eines der wichtigsten Werkzeuge der moderenen Astrophysik. Den Merksatz zur Reihenfolge der Spektralklassen (O B A F G K), den Annie Jump Cannon eingeführt hatte, kennt heute noch jeder Astronom: "Oh, Be A Fine Girl - Kiss Me!"

Cannon erhielt die Ehrendoktorwürde der Universität Oxford, Antonia Maury erhielt 1943 den "Annie Jump Cannon Award" der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft. Williamina Fleming wurde 1906 Ehrenmitglied der Königlichen Astronomischen Gesellschaft in London - als erste Frau.

Auf womanastronomer.com gibt es noch mehr Informationen zu den "Harvard Girls" und der wichtigen astronomischen Grundlagenarbeit, die sie dort geleistet haben.

Henrietta Swan Leavitt

Auch Henrietta Swan Leavitt gehörte zu den Frauen die Ende des neunzehnten Jahrhunderts in Harvard Stellarastronomie betrieben. Sie beschäftigte sich mit der Katalogisierung von veränderlichen Sternen und stellte auch selbst Beobachtungen an. Viele der untersuchten Sterne lagen in der großen bzw. kleinen Magellanschen Wolke (zwei Zwerggalaxien in der Nachbarschaft der Milchstrasse). 1912 entdeckte Leavitt einen Zusammenhang zwischen der Periode, mit der die veränderlichen Sterne ihre Helligkeit ändern und ihrer Entfernung. Diese Perioden-Leuchtkraft-Beziehung stellt heute eines der wichtigsten Hilfsmittel bei der astronomischen Entfernungsbestimmung dar. Erst durch diese Beziehung wurde es möglich, die Entfernung zu den Nachbargalaxien der Milchstrasse wie z.B. der Andromedagalaxie zu bestimmen.

Jane Luu

Im zwanzigsten Jahrhunderten fanden immer mehr Frauen ihren Weg in die Astronomie; heute sind weibliche Astronominnen völlig normal. Stellvertretend für die viele Frauen, die heute wichtige Arbeit in der Astronomie leisten habe ich (mehr oder weniger willkürlich) Jane Luu ausgewählt. Luu wurde 1963 in Vietnam geboren und kam als Flüchtling in die USA. Sie studierte in Standford, der University of California in Berkely und am Massachusetts Institute of Technology (MIT). Gemeinsam mit David Jewitt entdeckte sie 1992 nach fünfjähriger Beobachtung das erste Objekt des bis dahin noch nicht beobachteten Kuipergürtels: In der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts spekulierten viele Astronomen (u.a. Gerard Kuiper) über einen ausgedehnten Asteroidengürtel im äußeren Bereich unseres Sonnensystems (außerhalb der Bahn von Neptun). Wegen der großen Entfernung war es allerdings sehr schwer, diese Asteroiden auch wirklich zu entdecken. Das von Luu und Jewitt entdeckte Objekt, (1992) QB1, war der erste Nachweis, das dieser Asteroidengürtel wirklich existiert. Heute kennt man schon über 1000 Asteroiden im Kuipergürtel und viele davon wurden von Luu entdeckt.

Die Zukunft

Die Zukunft wird hoffentlich noch viele weitere erfolgreiche Frauen in der Astronomie bringen!

Autor: Florian Freistetter· 08.03.09 · 06:22 Uhr· 8 Kommentare

Die Kepler-Mission wurde erfolgreich gestartet!

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik  ·  Kommentare: 3

Gestern Nacht wurde das Weltraumteleskop Kepler erfolgreich mit einer Delta-II-Rakete von Cape Canaveral aus ins Weltall gebracht:

Bild: NASA/Kim Shiflett

Nach dem die OCO-Mission vor nichtmal 2 Wochen gescheitert ist, habe ich schon das Schlimmste befürchtet. Aber diesmal ist alles nach Plan verlaufen und Kepler ist dort, wo er sein soll.

Kepler wird sich nun auf die Suche nach extrasolaren Planeten machen. Genau wie das europäische Weltraumteleskop CoRoT bedient man sich hier der Transit-Methode: man misst die Helligkeit eines Sterns und schaut, ob sich das Licht eventuell durch einen am Stern vorbeiziehenden Planeten etwas verdunkelt.

CoRoT konnte erst vor kurzem seinen ersten großen Erfolg verbuchen: der bisher kleinste und erste terrestrische Planet wurde entdeckt! Die Chancen, dass Kepler ebenfalls erdähnliche Planeten finden wird, stehen gut: über 100000 Sterne werden dreieinhalb Jahre beobachtet.

Möglicherweise haben wir nach Ende der Kepler-Mission auch endlich den ersten wirklich erdähnlichen Planeten gefunden: also einen Planeten, der in Größe und Dichte der Erde ähnlich ist und sich in der habitablen Zone um seinen Stern befindet (also in dem Bereich, in dem die Temperaturen passend für die Entwicklung von Leben sind).

Das Kepler-Team ist jedenfalls optimistisch:

"Am Ende der dreieinhalb Jahre dauernden Mission, werden wir wissen, wie häufig oder selten andere Erden in unsere Milchstrasse sind. Das ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Antwort auf einer uralten Frage: Sind wir allein?"

Ich bin jedenfalls schon sehr gespannt, auf die ersten Ergebnisse. Wer auch auf dem Laufenden bleiben will, der kann die Kepler-Mission auf Facebook oder bei Twitter verfolgen. Oder hier bei Scienceblogs - entweder bei mir oder bei Ludmila (die als CoRoT-Mitarbeiterin die Konkurrenz von der NASA sicher im Auge behalten wird ;) ) wird es sicherlich immer die neuesten Infos geben.

Autor: Florian Freistetter· 07.03.09 · 13:50 Uhr· 3 Kommentare

Wissenschaft per Gesetz: Pluto wird in Illinois wieder zum Planet

Kategorie: Naturwissenschaften·Politik  ·  Kommentare: 19

Aus Amerika hört man ja immer wieder Mal recht seltsame Sachen; besonders dann, wenn es um die Gesetzgebung geht. So wird in Oklahoma gerade probiert, Richard Dawkins per Gesetz daran zu hindern, dort Voträge zu halten. Und in Illinois macht man Pluto per Gesetz wieder zu einem Planeten:

"RESOLVED, BY THE SENATE OF THE NINETY-SIXTH GENERAL ASSEMBLY OF THE STATE OF ILLINOIS, that as Pluto passes overhead through Illinois' night skies, that it be reestablished with full planetary status, and that March 13, 2009 be declared "Pluto Day" in the State of Illinois in honor of the date its discovery was announced in 1930."

Wie kommen die auf so ein absurde Idee? Nun, Clyde Tombaugh, der Entdecker von Pluto, kommt aus Illinios:

"WHEREAS, Clyde Tombaugh, discoverer of the planet Pluto,
was born on a farm near the Illinois community of Streator; and
WHEREAS, Dr. Tombaugh served as a researcher at the
prestigious Lowell Observatory in Flagstaff, Arizona; and
WHEREAS, Dr. Tombaugh first detected the presence of Pluto
in 1930;"

Natürlich kann man stolz darauf sein, wenn so ein Entdecker aus dem eigenen Staat kommt. Aber Tombaughs Entdeckung wird ja nicht weniger Wert, nur weil Pluto jetzt ein Zwergplanet ist und kein Planet mehr. Wissenschaftliche Fakten kann man nicht per Gesetz schaffen!

Aber die Resolution des Senats zeugt sowieso von nicht allzuviel wissenschaftlichen Verständnis:

"WHEREAS, Dr. Tombaugh is so far the only Illinoisan and
only American to ever discover a planet;"

Hmm - das werden die höchst erfolgreichen Exoplaneten-Sucher aus Amerika nicht gerne hören. Geoff Marcy hat 70 der ersten 100 Exoplaneten entdeckt; Paul Butler und Debra Fischer können ebenfalls beeindruckende Erfolge vorweisen. Und Greg Laughlin, der auf systemic über seine Arbeit bloggt und auch kein Unbekannter in der Exoplaneten-Szene ist, hat sogar an der Universität von Illinois studiert.

Die Entscheidung aus dem Jahr 2006, als die Internationale Astronomische Union eine Neudefinition des Begriffs "Planet" diskutierte und beschloß, war tatsächlich umstritten. Aber man stritt sich weniger um den Status von Pluto sondern eher darum, ob die neue Definition in ihrer Gesamtheit sinnvoll ist oder nicht. 

Auch wenn viele Menschen es - hauptsächlich aus "sentimentalen" Gründen - immer noch lieber hätten, wenn Pluto ein Planet wäre, dann ändert das doch nichts an der astronomischen Realität. Und die zeigt uns, dass Pluto eben nicht die Eigenschaften hat, die wir von den anderen Planeten in unserem Sonnensystem kennen. Hätte man 1930, als Pluto entdeckt wurde schon gewusst, was wir heute über die äußeren Bereiche des Sonnensystems wissen, dann wäre Pluto auch nie als Planet eingestuft worden.

Wenn wir Pluto nicht mehr als Planet bezeichne, heisst das ja auch nicht, dass er jetzt "weniger wert" wäre. Pluto ist genauso interessant wie zuvor und wird genauso stark erforscht. Erst vor wenigen Tagen hat man wieder Faszinierendes über seine Atmosphäre herausgefunden und noch viel mehr werden wir erfahren, wenn die Raumsonde New Horizons in einigen Jahren ihr Ziel erreicht hat und die ersten richtigen Aufnahmen von Pluto und seinen Monden liefern wird.

Autor: Florian Freistetter· 06.03.09 · 12:22 Uhr· 19 Kommentare

Astrologische Beratung für Banken - der Weg aus der Finanzkrise?

Kategorie: Geistes- & Sozialwissenschaften·Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 24

In den Banken überall auf der Welt wurden ja in letzter Zeit einige unvernünftige Entscheidungen getroffen und jede Menge Geld verspielt. Man sollte meinen, dass man dort nun probiert, ein bisschen vernünftiger zu sein, um wieder halbwegs gut aus der Finanzkrise herauszukommen. Und was tun die Banken jetzt? Sie lassen sich von Astrologen beraten...

Im Schweizer Tagesanzeiger wurde am Mittwoch ein Interview mit Monika Kissling veröffentlicht. Besser bekannt ist sie als "Madame Etoile" (Meine Leserinnen und Leser kennen sie vielleicht noch von meinem Artikel über die Fussball-EM. Madame Etoile gab damals den Schweizern gute Chancen für einen Finaleinzug - stattdessen ist das Team in der Vorrunde ausgeschieden).

Nun berät sie also Banken. Und da scheint Bedarf zu bestehen. Frau Kissling meint:

"Anfragen aus der Wirtschaft, speziell von Banken, nehmen im Moment stark zu, denn in der Krise sind Unternehmen offener für eine neue Sichtweise."

"offen für eine neue Sichtweise" - oder "jetzt stecken wir sowieso schon in der Scheiße, jetzt können wir es auch mit Astrologie probieren"?

Welche Banken den Rat der Astrologin suchen, will sie allerdings nicht sagen:

"Darauf kann ich aus Diskretionsgründen keine Auskunft geben. Referate habe ich zum Beispiel bei Kundenanlässen der Glarner und Obwaldner Kantonalbank gehalten. Weitere Kundenanlässe zum Thema «Globaler Ausblick/Finanzmärkte» sind für Privatbanken in Planung."

Die Bänker wollen aber im Prinzip auch nichts anderes wissen, als die Leute, die bei Astro-TV anrufen:

"Was bringt die Zukunft? Man kann sie aus verschiedenen Perspektiven zu beantworten versuchen. Bis jetzt waren es vor allem die Wirtschaftsfachleute, die Antworten auf diese Frage gaben, inzwischen sind es auch Astrologen."

Madame Etoile war sich übrigens über die "Tragweite der Ereignisse sehr früh im Klaren", denn sie "kannte die astrologischen Zyklen". Sie wünscht sich auch ein "Forschungsteam von 10, 20 professionellen Astrologen" um die vielen Anfragen besser beantworten zu können - da scheint ja wirklich Bedarf zu bestehen.

Das Interview endet dann mit ein paar schönen Binsenweisheiten. Der Frühling bringe uns "neue Liebe. Es ist eine Zeit des Um- und Aufbruchs". Und "Männer, sagen wir Banker, die von dieser Krise betroffen sind, fallen oft in ein grosses Loch". Danke, Frau Kissling - ohne Astrologie hätte ich das wohl nicht rausbekommen ;)

Das sich vielen Banken und große Firmen astrologisch beraten lassen, ist ja ein offenes Geheimnis. Bis jetzt haben aber weder Firmen noch Astrologen gerne öffentlich darüber gesprochen. Da scheint sich die Meinung langsam zu ändern. Erst vor kurzem ging ja die Meldung der österreischischen Firma um die Welt, die ihre Mitarbeiter nach Sternzeichen auswählte. Und auch die Astrologen scheinen weniger Hemmungen zu haben, zuzugeben, dass sie in der Wirtschaftsberatung kräftig mitmischen.

Man kann nur hoffen, dass in den Banken zumindest noch ein paar Leute sitzen, die wissen, wie man vernünftige Entscheidungen trifft. Obwohl die Astrologen die aktuelle Situation vermutlich auch nicht mehr verschlimmern können...

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Autor: Florian Freistetter· 06.03.09 · 07:12 Uhr· 24 Kommentare

Astronomie in der Mongolei

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 1

Gerade habe ich auf Cosmic Diary einen äußerst lesenswerten Bericht von John Hearnshaw entdeckt. Er berichtet von seinem Besuch in der Mongolei, wo er, als Repräsentant der "IAU Commission 46 Program Group for the World-wide Development of Astronomy" die Entwicklung der Astronomie in der Mongolei untersucht hat.

Unter anderem befand Hearnshaw, dass dort ganz exzellente Bedingungen für die beobachtende Astronomie herrschen:

"Mongolia has several outstanding sites suitable for optical astronomy, with on average over 2000 clear night-time hours per year (this excludes hours within astronomical twilight), comparable with La Silla or Cerro Tololo in Chile."

In der Mongolei dürfte es im Vergleich zu Europa auch sehr viele Frauen geben, die naturwissenschaftliche Fächer studieren:

"One interesting statistic concerning Mongolian universities (including NUM), is that the percentage of women at NUM in all faculties and schools is currently 65 per cent, all the more surprising given that families have to pay the full cost of university fees. (...) In physics women account for 45 per cent of the total number of undergraduates, but in chemistry they are 85 per cent, mathematics and computer science 60 per cent, biology 77 per cent."

Hearnshaw schlägt vor, dass die reichen, westlichen Länder in der Mongolei ein größeres Observatorium errichten sollen. Er stellt sich eine ähnliche Kooperation vor, wie der europäischen Länder mit Chile:

"One of the wealthy countries of Asia (Japan, Korea perhaps?) or elsewhere should study the opportunities, and base a medium-sized telescope, perhaps in the 2- to 4-m class, in Mongolia in return for some limited access from Mongolian astronomers. A relationship similar to that between Europe or the USA and Chile would be ideal"

Aber auch der Rest des Berichts ist lesenswert - für ein Land wie die Mongolei scheint die Astronomie dort mittlerweile verhältnismäßig gut vertreten zu sein. (Und ich freue mich besonders darüber, dass eine Freundin von mir von der Sternwarte Wien - Dr. Katrien Kolenberg - eine wichtige Rolle dabei spielte, die Kontakte zwischen den mongolischen Astronomen und dem Rest der internationalen Community zu vertiefen.)

Khurel Togoot Observatorium, Mongolei (Bild: John Hearnshaw)

Autor: Florian Freistetter· 05.03.09 · 10:57 Uhr· 1 Kommentar

Johannes Kepler: Astronomia Nova - Die Einleitung (3)

Kategorie: Astronomia Nova·Naturwissenschaften·Themenwoche

Im letzten Teil meiner Serie über Keplers "Astronomia Nova" waren wir an der Stelle stehengeblieben, an der Kepler in der Einleitung begründet, warum sich die Erde um die Sonne bewegen muss und nicht umgekehrt.

Im weiteren Verlauf beschäftigt er sich nun mit der eigentlichen Kraft, die für den Umlauf der Himmelskörper verantwortlich ist und kommt dabei den Ideen, die erst Jahrzehnte später von Newton geäußert werden, sehr nahe. Außerdem widerlegt er diejenigen, die behaupten, die Bibel würde seiner Lehrer widersprechen und zeigt, dass es sinnlos ist, die Bibel wörtlich zu interpretieren. Und schließlich findet er für die Leute, die lieber der Religion vertrauen anstatt der Vernunft, deutliche - fast schon modern klingende - Worte.

Zunächst aber macht sich Kepler über die Schwerkraft Gedanken. Er schreibt:

Die wahre Lehre von der Schwere stützt sich nun auf folgende Axiome: Jede körperliche Substanz ist, insoferne sie körperlich ist, von Natur aus dazu geneigt, an jedem Ort zu ruhen, an dem sie sich alleine befindet, außerhalb des Kraftbereichs eines verwandten Körpers. Die Schwere besteht in dem gegenseitigen körperlichen Bestreben zwischen verwandten Körpern nach Vereinigung oder Verbindung (von dieser Ordnung ist auch die magnetische Kraft), so daß die Erde viel mehr den Stein anzieht; als der Stein nach der Erde strebt.

Die erste Aussage entspricht mehr oder weniger dem ersten Axiom von Newton (das eigentlich erst knapp 30 Jahre nach Erscheinen der Astronomia Nova von Galileo Galileo formuliert wurde). Und die zweite Aussage erinnert ebenfalls an Newtons (erst viel später veröffentlichte) Gedanken über die Schwerkraft.

Kepler schreibt weiter:

Wäre die Erde nicht rund, so würde das Schwere nicht überall geradlinig auf den Mittelpunkt der Erde zu, sondern von verschiedenen Seiten aus nach verschiedenen Punkten hingetrieben.

.Nun beschäftigt sich Kepler ausgiebig mit dem Problem von Ebbe und Flut und erkennt richtig, dass dafür die Anziehungskraft des Mondes verantwortlich ist. Daraus schließt er

Wenn nämlich die anziehende Kraft des Mondes sich bis zur Erde erstreckt, so folgt daraus, daß sich um so mehr die anziehende Kraft der Erde bis zum Mond und noch viel höher erstreckt und daß sich weiterhin keines der Dinge, die irgend wie aus irdischem Stoff bestehen und in die Höhe gehoben werden, den so starken Armen dieser Anziehungskraft entziehen kann.

Kepler schreibt also richtigerweise, dass die Schwerkraft sich bis in den Weltall hinein erstreckt und auf alle massiven Körper wirkt. Er spezifiziert weiter, wie sich die Stärke der Kraft mit dem Abstand zur Erde ändert:

Wenn sich aber auch die Anziehungskraft der Erde, wie gesagt, sehr weit nach oben erstreckt, so ist es doch wahr, daß ein Stein, der um eine im Vergleich zum Erddurchmesser merkliche Strecke entfernt wäre, nicht ganz nachkommen würde, falls sich die Erde bewegt. Er würde vielmehr seine Widerstandskräfte mit den Anziehungskräften der Erde vermischen und sich so von jenem Zug der Erde etwas frei machen, ebenso wie eine gewaltsame Bewegung die Geschosse etwas loslöst von dem Zug der Erde (...)

Man erkennt also, dass sich Kepler intesive Gedanken über die Natur der Schwerkraft gemacht hat. Er war kurz davor, die Formel zu finden, mit der einige Jahrzehnte später Isaac Newton berühmt wurde. Die Gravitationsgleichung hätte sich sogar direkt aus den Keplerschen Gesetzen ableiten lassen...

In den letzten 10 Seiten der Einleitung beschäftigt Kepler sich nun mit den Einwänden, die von religiöser Seite zu seinem Buch kommen könnten.

Viel größer ist jedoch die Zahl derer, die sich durch Frömmigkeit davon abhalten lassen, COPERNICUS beizupflichten, da sie fürchten, es würde dem in der Schrift redenden Hl. Geist eine Lüge vorgeworfen, wenn man behauptet, daß sich die Erde bewegt und die Sonne stillsteht.

.Hier bezieht sich Kepler auf das Buch Josua in der Bibel, wo in Kapitel 10, Vers 12-13 steht:

Da redete Josua mit dem HERRN des Tages, da der HERR die Amoriter dahingab vor den Kindern Israel, und sprach vor dem gegenwärtigen Israel: Sonne, stehe still zu Gibeon, und Mond, im Tal Ajalon! Da stand die Sonne und der Mond still, bis daß sich das Volk an ihren Feinden rächte. Ist dies nicht geschrieben im Buch des Frommen? Also stand die Sonne mitten am Himmel und verzog unterzugehen beinahe einen ganzen Tag.

Kepler erläutert nun ausführlich, dass man die Bibel in dieser Hinsicht nicht wörtlich nehmen sollte:

Jene Leute mögen aber folgendes erwägen: Da wir mit dem Gesichtssinn die meisten und wichtigsten Erfahrungen in uns aufnehmen, ist es für uns nicht möglich, unsere Redeweise von diesem Gesichtssinn abzuziehen. So gibt es täglich viele Vorkommnisse, wo wir uns unserem Gesichtssinn folgend ausdrücken, wenn wir auch ganz gut wissen, dass sich die Sache anders verhält. Ein Beispiel hierfür bietet jener Vers des VERGIL [Aeneis III,72]: "Fahren vom Hafen wir weg, so entweichen Länder und Städte".

Kepler bringt weitere Beispiele, für derartige Formulierungen:

So sagen auch jetzt noch die Anhänger des PTOLEMAIOS, die Planeten stehen still, wenn sei einige Tage nacheinander bei denselben Fixtsternen zu verweilen scheinen, und doch sind sie der Ansicht, daß sie sich zu diesen Zeiten in Wirklichkeit geradlinig auf die Erde zu oder von ihr weg bewegen.

Und er überträgt diese Argumentation auf die Interpretation der Bibel:

Ist es daher verwunderlich, wenn die Schrift auch den menschlichen Sinnen entsprechend redet, wenn der wirkliche Sachverhalt mit oder ohne Wissen der Menschen den Sinnen widerspricht?"

Als Beispiel dafür bringt er den 19. Psalm, in dem beschrieben wird, wie die Sonne aus einem Zelt am Horizont hervortritt "wie ein Bräutigam aus seiner Kammer und freut sich wie ein Held zu laufen den Weg". Hier sei auch jedem klar, dass es sich um eine poetische Anspielung handle und keine Beschreibung der Wirklichkeit, so Kepler.

Kepler erklärt auch, warum der Gedanke, die Erde stehe still und die Sonne bewege sich, so verlockend sei:

Uns kommt nämlich die Sonne klein, die Erde dagegen groß vor. Auch wird die Bewegung der Sonne wegen ihrer scheinbaren Langsamkeit nicht direkt wahrgenommen, sondern nur durch Überlegung, insofern sich nach einiger Zeit ihr Abstand vor den Bergen ändert. Unmöglich kann sich daher die Vernunft, ohne zuvor belehrt zu worden sein, etwas anderes vorstellen, als daß die Erde mit dem daraufstehenden Himmelsgewölbe gleichsam ein großes, unbewegliches Haus ist, in dem die Sonne, von Aussehen so klein wie ein in der Luft herumfliegender Vogel von der einen Seite nach der anderen eilt. Diese Vorstellung aller Menschen gab Anlaß zur ersten Zeile in der Heiligen Schrift.

Schon vor 400 Jahren, als die moderne Wissenschaft gerade ihren Anfang nahm, vertrat Kepler also die Ansicht, dass man nicht einfach das für wahr halten durfte, was sich vernünftig anhört. Unsere Sinne können uns täuschen. Das gilt heute noch viel mehr, wo wir uns mit den absolut nicht-intuitiven Konsequenzen der Relativitäts- und Quantentheorie herumschlagen müssen.

Schließlich bringt Kepler noch ein hervorragendes Beispiel für die Unsinnigkeit einer wörtlichen Interpretation der Bibel:

Wenn jemand die Stelle aus dem 24. Psalm anführen wollte, wo es heißt "die Erde ist auf Strömen bereitet", um darauf die neue sich wirklich sinnlos anhörende Lehre zu begründen, die Erde schwimme auf Strömen, so würde man einem solchen mit Recht sagen, er solle den Hl. Geist aus dem Spiel lassen und ihn nicht zum Gespött in die Schulen der Physiker hineinziehen; denn der Psalmist wolle hier nichts anderes andeuten, als was die Menschen vorher schon wissen und täglich erfahren, daß die Länder (...) von ungeheuren Strömen durchflossen und von den Meeren umspült seien. (...) Wenn man dies gerne gelten läßt, warum läßt man es dann auch nicht gelten, daß wir an anderen Stellen, die man der Bewegung der Erde entgegenzuhalten pflegt, in gleicher Weise den Blick von der Physik weg auf die Absicht der Schrift hinwenden?

Kepler argumentiert noch weiter auf diese Art und Weise, bevor er mit dieser Aufforderung endet - die fast schon in eine der vielen Diskussionen über Pseudowissenschaft und Esoterik hier bei Scienceblogs passen könnte:

Wer aber zu einfältig ist, um die astronomische Wissenschaft zu verstehen, oder zu kleinmütig, um ohne Ärgernis für seine Frömmigkeit dem COPERNICUS zu glauben, dem gebe ich den Rat, er möge die Schule der Astronomie verlassen, ruhig nach Gutdünken philosophische Lehren verdammen und sich seinen Geschäften widmen. Er möge von unserer Wanderung durch die Welt abstehen, sich zu Hause zurückziehen und dort sein Äckerlein bebauen. Er möge aber seine Augen, mit denen allein er ja sieht, zu dem sichtbaren Himmel erheben und sich mit vollem Herzen ganz dem Dank und Lob Gottes des Schöpfers hingeben, wobei er überzeugt sein darf, daß er Gott keine geringere Verehrung erweist, als der Astronom, dem Gott die Gabe verliehen hat, daß er mit dem Auge des Verstandes schärfer sieht und über seine Entdeckungen auch seinerseits seinen Gott feiern kann und will.

Zum Schluß wendet er sich noch den Aussagen der Heiligen der Kirche zu:

Soviel über die Authorität der Hl. Schrift. Auf die Meinung der Heiligen aber über diese natürlichen Dinge antworte ich ich mit einem einzigen Wort: In der Theologie gilt das Gewicht der Authoritäten, in der Philosophie aber das der Vernunftsgründe.

Richtig, Herr Kepler! In der Wissenschaft zählen keine großen Namen - dort zählen Fakten!

Am Ende der Einleitung schreibt Kepler noch einmal kurz über die Schwierigkeiten, die er bei seiner Arbeit hatte und wie er die Probleme schließlich doch lösen konnte:

Nicht eher nahm meine ermüdende Arbeit ein Ende, als bis ich eine vierte Stufe zu den physikalischen Hypothesen legte; durch höchst mühsame Beweise unter Verarbeitung von sehr vielen Beobachtungen fand ich, daß der Weg des Planeten am Himmel kein Kreis ist, sondern eine ovale, vollkommene elliptischeBahn.

Kepler beendet die Einleitung mit dem Hinweis auf eine graphische Übersicht über die einzelnen Kapitel und Argumente.

Schließlich folgen noch kurze Zusammenfassung der 70. Kapitel des Buches, die ich aber hier überspringen werde um beim nächsten Mal gleich mit dem ersten Kapitel der eigentlichen "Astronomia Nova" beginnen zu können.

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Bisherige Artikel zur Astronomia Nova: Die Einleitung (1), Die Einleitung (2)

Noch mehr Buchrezensionen auf ScienceBlogs:

Autor: Florian Freistetter· 05.03.09 · 06:32 Uhr· 0 Kommentare

Post vom Europäischen Zentrum für Umweltmedizin

Kategorie: Geistes- & Sozialwissenschaften·Medizin·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 129

Vor einem Monat habe ich einen Artikel über das Europäische Zentrum für Umweltmedizin in Niederösterreich geschrieben. Dort wird, mit staatlicher Förderung, allerhand esoterisches "erforscht": Wünschelruten, Geomantie, etc.

Am Wochenende bekam ich dann ein Email von Herrn Dr. med. Engelbert Dechant, Mitarbeiter des EZU und Mitglied im wissenschaftlichen Beirat des Zentrums.

Ich habe ihn gebeten, diese Mail hier veröffentlich zu dürfen - was heute genehmigt wurde. Hier ist also nun, ungekürzt, die Stellungnahme des EZU zu meinem Artikel:

Sehr geehrter Herr Dr. Freistetter!
 
Durch Zufall bin ich auf Ihre Webseite gestoßen. Leider haben Sie vor Veröffentlichung Ihres - gelinde gesagt - mehr als herabwürdigenden Artikels keinen Kontakt mit uns aufgenommen. Wahrscheinlich hätten Sie dann den Unterschied unseres Standpunktes gegenüber esoterischen Geschäftemachern erkannt und auch in Ihrer Stellungnahme differenziert dargestellt.
 
Ich habe meine Tätigkeit als Arzt stets danach ausgerichtet, meinen mir anvertrauten Patienten mit soweit als möglich wissenschaftlich gesicherten Methoden und Mitteln zu helfen. Meine Kritik an der Schulmedizin bezieht sich nur auf die im klinischen Forschungsbereich zunehmende Abhängigkeit von den wirtschaftlichen Interessen der einschlägigen Industrie. Ebenso stehe ich allen paramedizinischen Pseudowissenschaften äußerst kritisch gegenüber. Manche Methode ist eher ein Fall für den Konsumentenschutz als für die Wissenschaft. Einzelne Phänomene des Rutengehens, wie in der Arbeit von König und Betz beschrieben, können jedoch als wahrscheinlich angesehen werden.
 
Am Beginn jeder seriösen Forschungsarbeit steht auch heute noch immer die exakt dokumentierte Beobachtung und Dokumentation. Seit Übernahme des EZU habe ich neben der Ausweitung der Forschungsgebiete genau diese wissenschaftliche Ausrichtung für den Bereich  Radiaesthesie vorangetrieben. Deshalb haben wir an den Beginn der Studie für die NÖ Wohnbauforschung die Qualitätssicherung der Rutengeher gestellt. Der genaue Ablauf ist publiziert und kann auf unserer Homepage nachvollzogen werden. Damit ist gleichzeitig ein starkes Argument für das Phänomen an sich erbracht worden.

Die Arbeit dieser Rutengeher wird im EZU in einer standardisierten Form sorgfältig dokumentiert und  gleichzeitig werden gesundheitliche Beschwerden  vor und nach einer eventuell empfohlenen Schlafplatzverlegung erhoben. Darüber hinaus haben wir mit strengen Regeln für Rutengeher Vorsorge getroffen, dass wir nicht als Plattform verschiedenen Geschäftemachern Vorschub leisten. Die gesammelten Protokolle reichen aus, um die statistische Auswertung vornehmen zu können. Selbstverständlich gehen wir korrekt und unvoreingenommen an diese Aufgabe heran. Gleiches erwarten wir auch von Ihnen. Alles Andere wäre eine moderne Form der Inquisition, die bekanntlich vor Jahrhunderten einen Ihrer Kollegen getroffen hat.


Mit freundlichen Grüßen
Europäisches Zentrum für Umweltmedizin
Dr. Engelbert Dechant
Projektleitung EZU


St. Pölten, am 04. 03. 2009

Nun ja... Ich hoffe ja, dass sich Herr Dr. Dechant vielleicht auch direkt hier in den Kommentaren meldet und mit den Leserinnen und Lesern diskutiert. Ein paar Anmerkungen zu seiner Stellungnahme habe ich aber trotzdem schon mal.

"Leider haben Sie vor Veröffentlichung Ihres - gelinde gesagt - mehr als herabwürdigenden Artikels keinen Kontakt mit uns aufgenommen."

Also ich habe den Artikel gerade nochmal gelesen und kann ehrlich gesagt nichts "herabwürdigendes" finde. Ich habe die Arbeit des EZU kritisiert und die "Forschungsgebiete" des Zentrums esoterisch und pseudowissenschaftlich genannt. Aber Kritik ist keine Beleidigung oder Herabwürdigung. Wer sich mit solchen Themen beschäftigt, muss auch damit rechnen, kritisiert zu werden.

"Einzelne Phänomene des Rutengehens, wie in der Arbeit von König und Betz beschrieben, können jedoch als wahrscheinlich angesehen werden."

Zu der Arbeit von König und Betz gibt es hier eine ausführliche Analyse des geophysikalischen Instituts der Uni Stuttgart. Die Schlußfolgerung dort:

"Der Wünschelrutenreport zeigt erneut, dass die den Rutengängern zugeschriebenen Fähigkeiten bei 99 von 100 Rutengängern nur in der Phantasie existieren und dass diese in Wirklichkeit nur Zufallstreffer erzielen. Von etwa jedem hundertsten Rutengänger meldet der Report Ergebnisse, die, wenn sie echt sind, kaum als Zufall abgetan werden können. Als einzige Alternative zum Zufall wird eine (naturwissenschaftlich unverständliche) Strahlenfühligkeit einzelner Rutengänger diskutiert. Leider sind einige Kritiker des Reports auf diese unvollständige Alternative eingegangen und haben versucht nachzuweisen, dass die positiven Resultate doch zufällig seien. Wir sehen die Erklärung woanders. Die im Report enthaltenen Beobachtungen passen überhaupt nicht zu einem natürlichen Vorgang und Übernatürliches wollen wir auch nicht in Betracht ziehen. Da bleibt uns nur übrig zu vermuten, dass die Erfolgsquote des letzten Prozents der Rutengänger nicht so zustandegekommen ist, wie es der Bericht glauben macht. Entweder haben sich die Experimentatoren trotz aller Vorsichtsmaßnahmen von einigen Rutengängern über den Tisch ziehen lassen, oder sie sind der Versuchung erlegen, das sich abzeichnende katastrophale Ergebnis wenigstens in Einzelfällen in die gewünschte Richtung umzubiegen. Wir können das nicht beweisen, aber die Nähe der Autoren zu okkultistischen Kreisen (Parapsychologie, sog. Erfahrungsheilkunde, sog. Geobiologie) macht dies sehr viel wahrscheinlicher als das Auftreten eines bisher unbekannten natürlichen Phänomens oder eines extremen Zufalls."

Mißtrauisch macht außerdem, dass "Der Wünschelruten-Report" von König und Betz nicht in einer begutachteten wissenschaftlichen Zeitschrift erschienen ist (es gibt Journale, wo man auch solche Arbeiten veröffentlichen könnte), sondern im Eigenverlag herausgebracht wurde.

Die "Forschung" von König und Betz kann daher kaum als Beleg für nachweisbare Phänomene des Rutengehens benutzt werden.

Deswegen beruhigt auch diese Versicherung von Herrn Dr. Dechant wenig:

"Deshalb haben wir an den Beginn der Studie für die NÖ Wohnbauforschung die Qualitätssicherung der Rutengeher gestellt."

Solange nichtmal nachgewiesen ist, dass das Phänomen des Rutengehens überhaupt existiert, macht eine "Qualitätssicherung" wenig Sinn. Das ist in etwa so, als würde man die "Wirksamkeit" von belebtem Wasser mit Pendeln oder Wünschelruten nachweisen. Am Beginn so einer Studie müsste erstmal der eindeutige Nachweis stehen, dass man mit Wünschelruten tatsächlich irgendwas nachweisen kann! Wenn man das zweifelsfrei belegt hat, dann kann man sich auch Gedanken um "Qualitätssicherung" und ähnliches machen.

Allerdings müsste man sich dann wohl kaum noch mit der niederösterreichischen Wohnbauförderung herumschlagen. Der Nachweis, dass Rutengehen tatsächlich funktioniert, wäre eine wissenschaftliche Sensation. Physiker überall auf der Welt wären begeistert und würden sich daran machen, dieses neue Phänomen zu untersuchen und zu erklären. Unsere gesamte moderne Physik müsste überarbeitet werden und die verantwortlichen Leute vom EZU wären sichere Kandidaten für den nächsten Nobelpreis.

Leider ist das sehr unwahrscheinlich - Rutengehen wurde in der Vergangenheit ausgiebig untersucht und jedes Mal konnte gezeigt werden, dass man mit einer Wünschelrute bei der Suche nach irgendwas nicht besser dran ist, als wenn man einfach raten würde.

"Selbstverständlich gehen wir korrekt und unvoreingenommen an diese Aufgabe heran. Gleiches erwarten wir auch von Ihnen. Alles Andere wäre eine moderne Form der Inquisition, die bekanntlich vor Jahrhunderten einen Ihrer Kollegen getroffen hat."

Ok, dieser Satz von Herrn Dechant ärgert mich ein wenig. Die Inquisition hat Menschen ermordet! Ich habe kritisiert, dass in Österreich staatlich geförderte "Forschung" über Dinge stattfindet, die in der echten Wissenschaft schon längst widerlegt worden sind. Mich mit der Inquisition zu vergleichen ist mehr als unangebracht!

Jedes echte Forschungsergebnis muss sich der Kritik der übrigen Wissenschaftler stellen. Wenn ich eine Arbeit veröffentliche, die Mist ist, dann werden mir das meine Kollegen und die Gutachter der Zeitschriften schonungslos sagen. Und ich muss das akzeptieren und probieren, die Fehler zu verbessern. Warum sollten für Wünschelrutenforscher andere Regeln gelten?

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Ähnliche Artikel: Wünschelrute, Geomantie und Elektrosmog: Das Europäische Zentrum für Umweltmedizin, Esoterik im Physikunterricht, Homöopathie-Propaganda für Kinder, Granderwasser im Schulunterricht, Wissenschaftsorden für Granderwasser bleibt, Wenn Minister (nicht) antworten: Herr Hahn und das Granderwasser, Homöopathie auf Ö1 und der Kinderuni Wien, Homöopathie an der Kinderuni: Antwort der Verantwortlichen 

Autor: Florian Freistetter· 04.03.09 · 13:25 Uhr· 129 Kommentare

Wurden Gravitationswellen schon vor 22 Jahren entdeckt?

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik  ·  Kommentare: 317

Gravitationswellen werden von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt. Im Gegensatz zu Newton, der meinte, dass die Gravitationskraft instantan übertragen wird, zeigte Albert Einstein, dass sich Änderungen im Gravitationsfeld mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum ausbreiten.

Seit Jahrzehnten schon probieren Wissenschaftler, diese Gravitationswellen im Raum direkt nachzuweisen - da die messbaren Effekte allerdings so gering sind, ist das bis jetzt noch nicht gelungen. Wir haben bis jetzt nur indirekte Hinweise auf die Existenz von Gravitationswellen: Russell Hulse und Joseph Taylor untersuchten in den siebziger Jahren, wie sich die beiden Komponenten des Doppelpulsars PSR 1913+16 umkreisten. Dabei handelt es sich um 2 Neutronensterne; extrem kompakte Objekte, die bei einer Supernova entstehen. Sie konnten zeigen, dass sich deren Umlaufgeschwindigkeit geringfügig verlangsamte - genau das, was man erwarten würde, wenn die Objekte Gravitationsenergie durch Abstrahlung von Gravitationswellen verlieren. Die beobachtete Verlangsamung entsprach dabei genau den Vorhersagen aus der allgemeinen Relativitätstheorie. Hulse und Taylor bekamen für ihre Entdeckung 1993 den Nobelpreis für Physik.

Aber ein direkter Nachweis von Gravitationswellen steht immer noch aus und Physiker auf der ganzen Welt suchen danach. Ein solcher Gravitationswellendetektor - GEO600 - steht beispielsweise in der Nähe von Hannover (Bild rechts). Dieses deutsch-britische Projekt sucht seit 2005 nach Gravitationswellen - bisher erfolglos. Die nötige Genauigkeit für einen Nachweis konnte bis jetzt noch nicht erreicht werden.

Die ersten Experimente zum direkten Nachweis von Gravitationswellen wurden  ab 1958 von Joseph Weber an der Universität Maryland durchgeführt (der übrigens maßgeblich an der Entwicklung des Lasers beteiligt war). Er versuchte damals die Wellen durch die Messung von Schwingungen an großen Aluminiumzylindern nachzuweisen:

Bild: GEO600, Uni Hannover

Allerdings erwiesen sich auch hier die externen Störungen als zu groß, um einen Nachweis zu erbringen - die Messergebnisse waren nicht eindeutig genug. Webers vermutete einige Male, dass er Gravitationswellen detektiert hatte. Seine Ergebnisse konnten allerdings nie reproduziert werden.

Auch im Februar 1987 meldete Weber eine Detektion von Gravitationswellen. Das war bemerkenswert - denn seine Detektion fand zum gleichen Zeitpunkt statt, als Astronomen die berühmte Supernova 1987A entdeckten. Und Supernova-Ausbrüche gehören zu den Ereignissen, von denen man sich starke Gravitationswellen erwarten würde!

Allerdings war auch hier die Meinung der wissenschaftlichen Community gespalten - viele glaubten nicht, das Weber tatsächlich die Gravitationswellen der Supernova gemessen hatte. Seine Instrumente seien dafür nicht sensibel genug. Bis zum Tod Webers im Jahr 2002 arbeitete er weiter an der Verbesserung der Gravitationswellendetektoren und hat damit den Weg für die modernen Experimente und Projekte bereitet. Aber obwohl er immer davon überzeugt war, die Wellen gemessen zu haben, hat sich diese Ansicht in der wissenschaftlichen Gemeinschaft nie durchgesetzt. Seine Arbeiten blieben immer umstritten (Weber war aber trotzdem kein Außenseiter in der Wissenschaft. Seine Arbeit wurde von vielen geschätzt - auch wenn sie die Ergebnisse anzweifelten. Er bekam viele wissenschaftliche Ehrungen und es gibt seit 2002 einen Joseph Weber Award für astronomische Instrumentierung).

Das könnte sich jetzt vielleicht ändern. Am Montag erschien auf dem Preprint-Server arXiv eine Arbeit mit dem Titel "Gravitational Wave Sources May Be "Closer" Than We Think" von Asghar Qadir vom Centre for Advanced Mathematics and Physics in Rawalpindi, Pakistan.

Darin zeigt er, dass die Stärke der Gravitationswellen bis jetzt vermutlich immer falsch berechnet wurde. Unter bestimmten Umständen - dann, wenn die Gravitationswellen asymmetrisch erzeugt werden, können sie viel stärker sein. Genau so eine Asymmetrie findet man bei der Supernova 1987A und Qadir rechnete aus, dass die Wellen von dort um einen Faktor 10000 stärker gewesen sein könnten, als angenommen!

Es ist also durchaus möglich, dass Weber 1987 tatsächlich als erster Gravitationswellen direkt nachgewiesen hat! Man müsste seine damaligen Experimente und Daten noch einmal genau ansehen und überprüfen. Weber wird eine eventuelle Rehabilitierung leider nicht mehr erleben - aber aus wissenschaftlicher Sicht könnte man aus einer neuen Untersuchung seiner Experimente viel lernen.

Autor: Florian Freistetter· 04.03.09 · 12:35 Uhr· 317 Kommentare

Am 14. März ist Pi-Tag!

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 8

In 11 Tagen ist ein großer Feiertag! Am 14. März (3-14, wie es die Amerikaner schreiben) ist Pi-Tag. Und ich, als Mitglied des Vereins "Freunde der Zahl Pi" muss meine Leserinnen und Leser natürlich anweisen, sich entsprechend vorzubereiten ;)

Pi ist eine tolle Zahl. Von den Zahlen, die überhaupt Fans haben, hat sie die meisten. Es gibt einen Film über Pi; es gibt einen Roman und Unmengen an Sachbüchern. Es gibt eine Fangruppe bei Facebook - und die Zahl twittert sogar. Kate Bush hat ein Lied über Pi aufgenommen. Es gibt Menschen, die sind auf einen über 8000 Meter hohen Berg geklettert und haben dort die Zahl Pi rezitiert und sogar am offiziellen Weihnachtsbaum der Stadt Wien leuchtete ein Pi-Symbol.

Und jedes Jahr im März treffen sich überall auf der Welt die Menschen, denen diese Zahl gefällt. Der Pi-Tag ist der höchste Feiertag - gleich nach dem "Pi-Approximationstag" am 22. Juli.

Wenn jemand Gleichgesinnte treffen möchte: in Deutschland treffen sich die Freunde der Zahl Pi (u.a.) am 14.3 in Nörten-Hardenberg um gemeinsam den Pi-Tag mit einigen netten Aktionen zu begehen. Dabei kann man natürlich gleich eine Aufnahmsprüfung ablegen - die dafür nötigen 100 Nachkommastellen sind schnell gelernt:

3.1415926535
   8979323846
   2643383279
   5028841971
   6939937510
   5820974944
   5923078164
   0628620899
   8628034825
   3421170679

Sieht nach viel aus - aber man hat das in ein paar Stunden im Kopf, wenn man will. Früher, als es noch keine Handys gab, konnten wir uns ja auch alle dutzende Telefonnummern merken ;)

Die musikalischeren Menschen merken sich Pi vielleicht besser mit einem Lied:

 

Natürlich kanns auch passieren, dass man mit seinem Pi-Enthusiasmus auf Unverständnis stößt:


Aber das kann einen echten Pi-Fan nicht aufhalten. Also: Gehet hin, und verkündet Pi!

(Und am 14.3 gibts dann noch mehr schöne Geschichten über Pi).

Autor: Florian Freistetter· 03.03.09 · 21:48 Uhr· 8 Kommentare

Die 13 größten ungelösten Rätsel des Universums

Kategorie: Medizin·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 76

Gestern bin ich zufällig auf einen Artikel in der Basler Zeitung gestoßen: "Die 13 größten ungelösten Rätsel des Universums". Das klang zuerst einmal recht vielversprechend (auch Jörg von Diax's Rake hat vor einiger Zeit einen interessanten Beitrag über offene Probleme der Physik geschrieben). Eine genauere Lektüre des Artikels hat mich dann aber ziemlich schnell ernüchtert.

Das beginnt gleich mit dem ersten der 13. großen Rätsel:

1. Das verschwundene Universum

Die Wissenschaftler können nur schmale vier Prozent des Universums definieren und deren Existenz beweisen. Von 96 Prozent haben sie schlicht keine Ahnung, wie sie beschaffen sind - und nennen sie deswegen mysteriös «dunkle Materie» und «dunkle Energie».

Es ist wohl richtig, dass dunkle Materie und Energie zu den großen offenen Fragen der Physik gehören. Aber zu schreiben, die Physiker hätten "schlicht keine Ahnung" und würden sich auf "mysteriöse" Bezeichungen zurückziehen, ist völlig irreführend. Solche "Anschuldigungen" hört man normalerweise nur aus der Ecke der Esoteriker und Pseudowissenschaftler.

Die Liste geht weiter mit ähnlich dramatisch-unwissenschaftlichen Formulierungen zu Themen wie der kalten Fusion, der Suche nach außerirdischen Leben oder der Entstehung von Leben. Zum Beispiel Problem Nummer 9:

9. Der unausweichliche Tod
Kein Wissenschaftler weiss, wieso der Mensch eigentlich sterben muss. Gemäss einer Theorie soll der Tod von Menschen die Überbevölkerung der Erde verhindern. Er sei also ein Trick der Evolution.

Äh - ja... Dazu fällt mir wirklich nichts mehr ein. Das ist völliger Unsinn.

Und die Liste endet mit dem großen ungelösten Rätsel Nummer 13:

13. Die unerklärliche homöopathische Wirkung

Homöopathie verdünnt bestimmte heilende Substanzen so lange, bis von den ursprünglichen Molekülen nichts mehr in der Lösung übrig ist. Trotzdem soll das so entstandene Heilmittel wirken - viele Menschen schwören darauf. Die wissenschaftlichen Beweise sind dünn, aber sie sind vorhanden. Und unerklärlich.

So einen unwissenschaftlichen Unfung wie diesen Artikel in der Basler Zeitung habe ich schon lange nicht mehr gelesen. Wie kommen die auf solche Sachen?

Anscheinend haben sie das neue Buch von Michael Brooks gelesen. Der Journalist und Schriftsteller Brooks hat unter anderem für New Scientist, The Guardin, The Independent und den Discovery Channel geschrieben. Außerdem hat er einen Doktortitel in (Quanten)Physik. Das klingt eigenlich nicht nach jemanden, der so ein Buch schreiben würde, wie es die Basler Zeitung beworben hat.

Und sieht man sich die Homepage zum Buch "13 Things that don't make sense" an, dann ergibt sich auch ein völlig anderes Bild. Die Beschreibungen der 13 Themen lesen sich dort wesentlich seriöser.

Zum Beispiel klingt die Beschreibung von Punkt Nummer 9 ("Der unausweichliche Tod") hier so:

Evolution's problem with self-destruction

Why do living things die? Obviously, things kill each other - that's part of the natural order. But what causes "natural" death? It is a question that splits biologists. It has become like a game of ping pong - over the years, theories have been batted back and forth as new evidence comes to light.One answer is that death is simply necessary - to avoid overcrowding, for instance. But evolution doesn't - can't - select for a "death switch" because evolution is supposed to be all about the individual. And yet there does seem to be a death switch - researchers have managed to locate genetic switches that massively extend the lifespan of some nematode worms.

Das klingt doch schon wesentlich vernünftiger als der unwissenschaftliche Unsinn aus der Basler Zeitung.

Das Rätsel Nummer 13 ist in der Basler Zeitung "Die unerklärliche homöopathische Wirkung". Michael Brooks selbst nennt es "Homeopathy: It's patently absurd, so why won't it go away?". Und das ist eine völlig andere Fragestellung. Auch die Erläuterung dazu liest sich ganz anders:

Sir John Forbes, the physician to Queen Victoria's household, called it "an outrage to human reason." Homeopathy's claim is that you can take a substance of dubious properties, dilute it to the point where there are no molecules of the original substance left in the sample you have, and your sample will nevertheless have retained healing properties related to the original compound. There is no justification in all of science for this idea -- and yet there remains some slim evidence that homeopathy works.

The key word here is slim. But even the slimmest of evidence makes this scientifically tantalising. Are we missing something about the properties of water? Could there be ways to heal that involve ultra-dilution - possibly avoiding the nasty side-effects of certain drugs?

After months of investigation, my conclusion is a sour and muttered "probably not". But even after a long journey into the heart of homeopathy, where I saw, among other things, a pharmacy whose shelves contained homeopathic remedies made from flapjack and musical harmonies, I still cannot be 100 per cent sure homeopathy is all bunkum. Part of the reason for that came as I sat in the botany library of the Natural History Museum reading a rigorous scientific analysis of the roots and efficacy of homeopathy, an analysis that might even be able to rescue homeopathy from the clutches of the cranks who currently run the show.

Und so geht es mit allen 13 Rätseln. Keine Ahnung, wer da in der Schweiz diesen Artikel geschrieben hat - aber mit dem Buch von Michael Brooks hat es nicht viel zu tun.

Dieses Buch scheint tatsächlich ganz interessant zu sein. Auch wenn ich manche der Themen im Vergleich zu den anderen nicht ganz so mysteriös finde (z.B. den Mimivirus oder die Methanexperimente auf dem Mars) klingt es doch nach einer spannenden Sache. Mal sehen, wenn ich das Buch mal in die Finger kriege, dann werde ich hier sicher darüber berichten.

Und hier ist jetzt noch einmal die Liste aller "13 Things that don't make sense":

• 1) Was genau ist dunkle Materie/dunkle  Energie?
• 2) Die Pioneer-Anomalie: die Raumsonden Pioneer 10 und 11 die sich mittlerweile im äußeren Sonnensystem befinden, bewegen sich nicht ganz so, wie sie es eigentlich sollten. Liegt es an technischen Problemen (Wärmeabstrahlung der Sonden, Gaslecks,...) oder ist das ein Hinweis auf ein bisher unbekanntes physikalisches Phänomen?
• 3) Ändert sich die Feinstrukturkonstante im Laufe der Zeit? Diese Konstante gibt die Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung an und ist daher fundamental für die Abläufe in unserem Universum. Manche Messungen an Quasaren könnten andeuten, dass sich ihr Wert im Laufe der Zeit ändert.
• 4) Kalte Fusion: Warum glauben immer noch so viele Leute, es wäre möglich, Kernfusion bei Zimmertemperaturen zu erreichen? Gibt es doch einen Weg, wie das funktionieren könnte?
• 5) Kann Leben "künstlich" erzeugt werden? Der Biochemiker Craig Venter probiert zur Zeit, das Genom eines Bakteriums synthetisch herzustellen. Kann das funktionieren? Ist das dann auch "echtes" Leben?
• 6) Gibt es Leben auf dem Mars? Viele Missionen wurden schon zum Mars geschickt, um dort nach (niedrigen) Lebensformen zu suchen. 1976 dachte man, man hätte Hinweise auf Mikroorganismen im Marsboden gefunden. Hat man sich geirrt? Oder gibt es dort wirklich Leben?
• 7) Was war mit dem WOW-Signal? 1977 empfing man mit einem Radioteleskop ein 37 Sekunden dauerndes Signal aus dem Weltall, dass unter Umständen keinen natürlichen Ursprung hatte. Auch heute ist noch nicht restlos geklärt, was man damals empfangen hat - waren es Außerirdische?
• 8) Warum ist das Mimivirus so groß? Und warum hat es so ein komplexes Genom? Ist dieser Virus vielleicht ein Lebenwesen? Muss man die Grenze zwischen belebter und unbelebter Natur neu ziehen?
• 9) Warum sterben Lebewesen? Gibt es eine Möglichkeit, die Lebenspanne zu verlängern oder den Tod überhaupt aufzuhalten?
• 10) Warum haben wir Sex? Asexuelle Reproduktion durch Klonen wäre viel effezienter um die Gene weiterzugeben. Warum hat sich die Evolution für den uneffizienteren Sex entschieden?
• 11) Haben wir einen freien Willen? Oder bilden wir uns das nur ein?
• 12) Wie funktioniert der Placebo-Effekt?
• 13) Warum glauben so viele Leute an Homöopathie?
  

Autor: Florian Freistetter· 03.03.09 · 14:50 Uhr· 76 Kommentare

Ein Asteroid hat die Erde heute knapp verfehlt

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 26

Heute Nachmittag um 14:44 ist der Asteroid 2009 DD45 in nur knapp 70000 Kilometer an der Erde vorbeigeflogen. Das ist nur etwa zweimal so weit von der Erde entfernt wie die geostationären Satelliten und weit innerhalb der Mondbahn. Astronomisch gesehen hat er die Erde also zwar haarscharf verpasst - aber in der Realität war doch genügend Platz, so daß wir keine Angst vor einer Kollision haben mussten.

Dieser Asteroid wurde erst letzten Freitag von Robert McNaught am australischen Siding Spring Observatorium entdeckt. Auf diesem Bild hier sieht man, wie sich der kleine Asteroid vor dem Hintergrund der Sterne bewegt:


Die Geschichte erinnert an den November letzten Jahres, als der Asteroid 2008 TC3 nur wenige Stunden vor seiner Kollision mit der Erde entdeckt wurde. Das sich Entdeckungen dieser Art in letzter Zeit häufen, ist einerseits ein bisschen beängstigend - andererseits ist das aber auch ein Zeichen dafür, dass die Beobachtungsmethoden immer besser werden. Vermutlich haben wir in der Vergangenheit schon einige dieser Beinahe-Kollisionen verpasst. Wir sind noch weit davon entfernt, all die kleinen Asteroiden, die in der Umgebung der Erde herumschwirren, identifiziert zu haben - aber die Profi- und die Amateurastronomen machen hier gute Fortschritte.

Auch 2009 DD45 ist nicht groß - sein Durchmesser beträgt etwa 30 Meter. Das ist in etwa die gleiche Größenordnung wie der Asteroid, der 1908 über der sibirischen Taiga in Tunguska explodierte und gewaltige Zerstörungen anrichtete. Was genau bei einer Kollision von 2009 D45 mit der Erde passiert wäre, lässt sich allerdings trotzdem schwer sagen. Es kann gut sein, dass der Asteroid hoch oben in der Atmosphäre explodiert wäre ohne das wir etwas davon viel davon mitbekommen - vielleicht würden wir wieder einen beeindruckenden Feuerball sehen, so wie Anfang dieses Jahres. Oder der Asteroid explodiert näher am Boden und wir erleben die gleiche Katastrophe wie damals in Sibieren. Ohne näheres über die Zusammensetzung des Himmelskörpers zu wissen, ist das schwer zu sagen.

Beeindruckend ist auch dieses Video, das heute in Australien aufgenommen wurde. Man sieht, wie schnell sich 2009 DD45 über den Himmel bewegt - man achte auf die Uhrzeit, die links unten eingeblendet ist (der Asteroid bewegt sich von der Mitte der rechten Seite nach links oben):

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Autor: Florian Freistetter· 02.03.09 · 20:37 Uhr· 26 Kommentare

Wann wird es endlich Frühling?

Kategorie: Naturwissenschaften·Umwelt  ·  Kommentare: 28

Gestern hat der Frühling begonnen. Zumindestens, wenn man der meteorologischen Definition folgt. Die besagt, dass am 1. März jedes Jahres der Frühling beginnt. Und zufällig hat das auch recht gut gepasst. Zumindest in Jena war das Wetter frühlingshaft; schön warm und sonnig.

Aber eigentlich liegen den Jahreszeiten astronomische Fakten zugrunde - also möchte ich hier auch etwas über die astronomische Definition der Jahreszeiten sagen.

Die Jahreszeiten auf der Erde verdanken wir der Tatsache, dass die Erdachse gegenüber der Bahnebene der Erde geneigt ist. Man hört und liest zwar öfter mal, dass es im Sommer deswegen wärmer ist als im Winter, weil sich die Erde da näher an der Sonne befindet - aber das ist Unsinn. Die Erde ist zwar tatsächlich mal näher an der Sonne und mal weiter weg - aber der Unterschied ist gering (und den sonnennächsten Punkt durchläuft die Erde außerdem Anfang Januar). Das würde auch nicht erklären, warum die Jahreszeiten auf Nord- und Südhalbkugel unterschiedlich sind.

Aber die Neigung der Erdachse führt tatsächlich dazu, dass sich die Sonneneinstrahlung auf verschiedene Regionen der Erde im Laufe eines Jahres ändert. Dadurch entstehen die Jahresezeiten. Dementsprechend basiert auch die Definition der Jahreszeiten auf den Eigenschaften des Erdumlaufs.

Dazu muss man wissen, was ein Äquinoktium ist. Damit bezeichnet man in der Astronomie den Zeitpunkt, an dem die Sonne auf ihrem (scheinbaren) Lauf um die Erde entlang der sg. Ekliptik den Himmelsäquator kreuzt:

Der Himmelsäquator ist einfach der an den Himmel projizierte Äquator der Erde; die Ekliptik entspricht der Ebene, in der die Erde um die Sonne läuft.

Der Zeitpunkt, an die Sonne auf ihrer scheinbaren Bahn um die Erde die Ekliptik von Süden nach Norden überschreitet, ist der astronomische Frühlingsbeginn. Nun ist die Nordhalbkugel der Erde der Sonne zugewandt und es wird wärmer. Ein halbes Jahr später folgt der entgegengesetzte Übergang von Norden nach Süden und nun wendet sich die Südhalbkugel der Sonne zu: dort beginnt jetzt der Frühling während bei uns der Herbst anfängt.

Die beiden Schnittpunkte von Ekliptik und Himmelsäquator nennt man deswegen auch Frühlingspunkt und Herbstpunkt.

Ein durchschnittlicher Umlauf der Erde um die Sonne dauert ein bisschen länger als das Standardjahr von 365 Tagen - deswegen verschiebt sich der Zeitpunkt der Äquinoktien immer ein bisschen. Astronomisch gesehen kann der Frühling auf der Nordhalbkugel am 20. oder 21. März anfangen (manchmal auch am 19. März). Dieses Jahr ist es am 20. März um 12:43 MEZ so weit.

Ob es dann aber auch schon frühlinghaft warm sein wird, ist eine Frage, die die Meteorologen beantworten müssen.

Autor: Florian Freistetter· 02.03.09 · 07:00 Uhr· 28 Kommentare