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Wenn Babys schreien, stehen Erwachsene nicht selten vor Rätseln. Was genau ist jetzt schon wieder los? Da den Lautäußerungen der Kleinsten wesentliche Merkmale von Sprache fehlen, ist ihre Interpretation nicht immer einfach. Babygeschrei hat noch keine symbolische, abstrakte Bedeutung. Und dennoch ist es alles andere als beliebig: Wissenschaftliche Analysen zeigen, dass die Laute neugeborener Kinder auf einem gewissen Ordnungssystem beruhen – und in vieler Hinsicht an Musik erinnern.
Doch wie gelingt es überhaupt, Babylaute wissenschaftlich zu untersuchen? Kann man ihre Bedeutung entschlüsseln? Und was lässt sich dadurch über die Entwicklung von Sprache lernen? Mit Fragen wie diesen beschäftigt sich die deutsche Biologin Kathleen Wermke seit Jahrzehnten, soeben hat sie mit Babygesänge. Wie aus Weinen Sprache wird (Molden-Verlag 2024) auch ein neues Buch zu dem Thema vorgelegt.
In der neuen Folge des STANDARD-Podcasts Rätsel der Wissenschaft sprechen David Rennert und Tanja Traxler mit der Forscherin über das Singen der Babys, die Entstehung von Sprache und darüber, wie Künstliche Intelligenz die Forschung in diesem Bereich verändern könnte.
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Dass das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren mit dem Urknall seinen Anfang genommen hat, gilt mittlerweile als gesichert. Doch die beschleunigte Ausdehnung des Kosmos gibt Forschenden nach wie vor Rätsel auf. Unklarheit besteht nicht zuletzt darüber, wie schnell sich das Universum eigentlich ausdehnt – je genauer gemessen wird, umso größer scheinen die Diskrepanzen.
Das Universum dehnt sich immer weiter aus – und Galaxien rücken weiter auseinander.
Da es dabei um die Vermessung der sogenannten Hubble-Konstante geht, hat sich für das Problem der Name "Hubble Trouble" eingebürgert. Nach Jahren der Ratlosigkeit kommt nun immer mehr Bewegung in die kosmologische Angelegenheit. David Rennert und Tanja Traxler sprechen in der aktuellen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft" mit dem Physiknobelpreisträger Saul Perlmutter, der daran arbeitet, das größte Rätsel der Astronomie zu lüften. -
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2020 war nicht nur für die pandemiegeplagte Menschheit ein einschneidendes Jahr, sondern auch für die Orcas des Nordatlantiks: Damals begannen die Tiere, Segelboote und andere Gefährte anzustoßen oder gar zu rammen. Seitdem werden immer wieder Ruder angeknabbert und Boote mitunter versenkt. Wollen die Tiere nur spielen – oder steckt mehr dahinter? Fachleute stehen vor einem Rätsel. Es gibt verschiedene Theorien dazu, warum sich diese Vorfälle vor den Küsten von Spanien, Portugal und Frankreich häufen.
Im STANDARD-Podcast "Rätsel der Wissenschaft" sprechen Julia Sica und David Rennert mit Experten, die selbst Wale und Delfine erforschen. Handelt es sich beim Booterammen um einen Trend – wie einst bei der legendären Lachshut-Mode? Und haben Wale eigentlich Kultur so wie wir? Die Fachleute klären auf, warum dieses nicht ungefährliche Verhalten für die Meeressäugetiere sogar nützlich sein dürfte. -
Die moderne Wissenschaft setzt dem Glauben an Geister und Übernatürliches seit jeher rationales Denken entgegen und trachtet danach, scheinbar unerklärbaren Phänomenen mit wissenschaftlichen Methoden auf den Grund zu gehen. Was haben dann Geister, Dämonen und andere spukende Wesen ausgerechnet in der Physik verloren? Was sollen Geisterfelder in der Quantenfeldtheorie sein – und stehen sie etwa mit den berüchtigten wie flüchtigen Geisterteilchen in Verbindung? Wer oder was ist Maxwells Dämon? Und wo wurde selbst Albert Einstein der physikalische Spuk zu viel?
In der Halloween-Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft" gehen Tanja Traxler und David Rennert geisterhaften Phänomenen und dämonischen Konzepten in der Physik nach. Wie sich quer durch die Wissenschaftsgeschichte zeigt, tauchen Geister und Dämonen in der Theoriebildung immer dann auf, wenn unheimliche Wissenslücken aufklaffen. Und wenn der Spuk rational bleibt, kann er durchaus zu wissenschaftlichem Erfolg beitragen: In Gedankenexperimenten können selbst Geister dabei helfen, die Grenze zwischen Wissen und Nichtwissen ein wenig zu verschieben. -
Als spukhafte Fernwirkung wurde die Quantenverschränkung einst von Albert Einstein verunglimpft. Inzwischen ist aber längst klar, dass sie nicht nur eines der mysteriösesten Phänomene der Quantenphysik ist, sondern auch eines der nützlichsten. Neue Technologien wie Quantencomputer oder Quantensensoren beruhen auf der Verschränkung. Gleichzeitig gibt sie Forschenden immer noch einige Rätsel auf.
In der neuen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft" sprechen Tanja Traxler und David Rennert über eines der nützlichsten und zugleich rätselhaftesten Phänomene der Quantenphysik. Was genau bedeutet es, wenn Teilchen verschränkt sind – und wie ist das überhaupt möglich? -
Astronautische Flüge ins All sind aufregend, inspirierend und auch aus wissenschaftlicher Perspektive interessant. Eines sind sie aber mit Sicherheit nicht: gesund. Die Liste der Gefahren und gesundheitlichen Risiken von Raumflügen ist lang – und viele physiologische Folgen von Weltraumaufenthalten sind zumindest vorübergehend unvermeidbar. Das Herz-Kreislaufsystem und der Muskel- und Knochenapparat reagieren unmittelbar auf einen Aufenthalt in der Mikrogravitation, es gibt aber Gegenmaßnahmen. Diese ringen Raumfahrerinnen und Raumfahrern viel Disziplin ab.
Doch es bestehen auch etliche ungelöste Probleme, insbesondere wenn Menschen weiter in den Weltraum vordringen oder eines Tages sogar den Mars erreichen wollen. Was lässt sich gegen die kosmische Strahlung unternehmen? Vertragen alle Menschen Weltraumreisen gleich schlecht? Und wie nützen neueste Erkenntnisse aus der Weltraummedizin auch uns Menschen auf der Erde? Das besprechen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft". -
70 Jahre nach der Gründung des Europäischen Kernforschungszentrums (Cern) bei Genf ist die Teilchenphysik um viele Entdeckungen reicher. Doch an großen Rätseln mangelt es weiterhin nicht. Dazu zählt etwa die Frage, wo die ganze Antimaterie geblieben ist. Denn von jedem bekannten Teilchen gibt es auch ein Antiteilchen. Beim Urknall ist dem Standardmodell der Teilchenphysik zufolge gleich viel Materie wie Antimaterie entstanden – und diese hätte sich gegenseitig auslöschen müssen. Warum ist das nicht passiert?
Auch das dunkle Universum hält Physikerinnen und Kosmologen auf Trab. Alles, was wir im Kosmos sehen können, macht gerade einmal fünf Prozent von dem aus, was tatsächlich da ist. Und die übrigen 95 Prozent, die nur indirekt beobachtbar sind, bestehen aus zwei rätselhaften Größen: der "Dunklen Energie” und der "Dunklen Materie". Was hat es damit auf sich?
Wie Forscherinnen und Forscher am Cern diesen großen Fragen nachgehen, wie es um die Pläne für einen noch größeren Teilchenbeschleuniger steht und was Wissenschaft und Kunst voneinander lernen können, besprechen Tanja Traxler und David Rennert mit der Cern-Generaldirektorin Fabiola Gianotti in dieser live aufgezeichneten Folge von "Rätsel der Wissenschaft". Gianotti war im Rahmen der Langen Nacht der Forschung auf Einladung der Akademie der Wissenschaften und des Wissenschaftsministeriums in Wien zu Gast. Das Gespräch wurde auf Englisch geführt. -
Was passiert, wenn wir sterben? So grundlegend diese Frage ist, so schwierig ist es, eindeutige Antworten darauf zu finden. Viele Faktoren beeinflussen, wie Menschen sterben und wie der Tod subjektiv erlebt wird. Diese Vorgänge wissenschaftlich zu erforschen ist aber alles andere als einfach. Physiologische Untersuchungen zum Vorgang des Todes bringen schwerwiegende ethische Fragen mit sich. Und Erfahrungsberichte von reanimierten Patienten liegen zwar zahlreich vor, stammen aber eben von Überlebenden. Wie aussagekräftig sind sie?
In den vergangen Jahren konnte die Hirnforschung erstaunliche Einblicke in die neurologischen Prozesse des Todes gewinnen. So konnte die elektrochemische Entladungswelle, die das Gehirn Sterbender durchflutet, detailliert beobachtet werden. Dabei zeigte sich, dass dieser Vorgang, anders als lange angenommen, nicht unumkehrbar ist. Außerdem wiesen Forschende nach, dass die Hirnaktivität bei Sterbenden rapide ansteigen kann. Das könnte wiederum für Nahtoderfahrungen verantwortlich sein.
Welche Funktionen haben diese Vorgänge? Sind Nahtoderfahrungen Teil eines neuronalen Notfallprogramms? Und was bedeutet das für die Reanimationsmedizin? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler mit dem Neurologen Jens Dreier (Charité Berlin) in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft". -
Lange dominierten sie die Tundren des Nordens, dann verschwanden die Mammuts nach und nach von der Bildfläche. Vor etwa 3700 starben die letzten Vertreter der Eiszeitgiganten, nur Funde von Mammut-Überresten bei Bauarbeiten oder in auftauenden Böden zeugen noch von der Existenz dieser majestätischen Tiere. Forschende träumen seit langem davon, Mammuts und andere ausgestorbene Tierarten von Toten zurückzuholen. Bislang scheiterte das aber vor allem an geeignetem biologischen Material dieser Spezies, das sich etwa zum Klonen eignen könnte.
Das Forschungsteam eines US-amerikanischen Genetik-Startups will einen anderen Weg gehen: Der Plan ist, die wichtigsten Mammutgene in Elefanten einzuschleusen und auf diese Weise Mammut-Elefanten-Hybride zu erschaffen, die den eiszeitlichen Tieren zumindest sehr ähnlich sein sollen. Das ambitionierte Ziel ist, bis 2028 den ersten "Mammufanten" auf die Welt zu bringen. Wie genau könnte das funktionieren? Wäre es überhaupt sinnvoll, Mammut-ähnliche Tiere in unsere heutige Welt zu bringen? Und welche ethischen Fragen drängen sich bei diesem Projekt auf? Das besprechen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft. -
Mehr als 5500 Planeten, die um ferne Sterne kreisen, haben Forschende in den vergangen Jahrzehnten entdeckt. Wie viele von ihnen Begleiter haben, ist unklar: Noch nie wurde ein Exomond zweifelsfrei nachgewiesen. Fachleute gehen davon aus, dass es im Universum nur so von Monden wimmelt. Denn in unserem Sonnensystem sind sie alles andere als selten – nur die innersten beiden Planeten, Merkur und Venus, haben keine Trabanten. Der aktuelle Rekordhalter Saturn kommt hingegen nach derzeitigem Forschungsstand auf 146 Begleiter. Monde von Exoplaneten aufzuspüren, ist enorm schwierig. Neue Instrumente und ausgefeilte Suchmethoden könnten aber bald erste Erfolge bringen.
Die Entdeckung fernen Trabanten wäre nicht nur spannend, um mehr über die Bedingungen bei fernen Planetensystemen zu erfahren. Sie könnten auch die Chancen für die Existenz von außerirdischem Leben drastisch erhöhen: Im Sonnensystem sind Monde die aussichtsreichsten Orte für die Suche nach Leben, abgesehen vom Mars. Der Jupitermond Europa und der Saturnmond Enceladus beherbergen zum Beispiel unter dicken Eiskrusten Ozeane aus flüssigem Wasser, theoretisch könnte es dort Bedingungen geben, die Leben ermöglichen. Auch der exotische Saturnmond Titan ist ein spannender Kandidat.
Der Nachweis von Monden um Exoplaneten wäre ein weiterer Meilenstein bei der Erforschung des Universums. Wie die Chancen dafür stehen, was wir davon lernen könnten und wie wichtig Monde auch für Leben auf Planeten sein könnten, beschäftigt David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts Rätsel der Wissenschaft. Sie sprechen mit den beiden Exoplanetenforscherinnen Lisa Kaltenegger von der Cornell University in Ithaca, New York, und Lena Noack von der Freien Universität Berlin. -
Gibt es das Nichts? Ist Leere real? Was ist das Vakuum? Diese Fragen beschäftigen Gelehrte seit Jahrtausenden. Die Suche nach Antworten hat nicht nur zu erbitterten philosophischen Debatten und religiösen Verwerfungen geführt, sondern auch zu zahlreichen praktischen Anwendungen: Wir verdanken ihnen etwa Staubsauger und Vakuumkammern für präzise Industrieprozesse, Raumfahrt und wissenschaftliche Experimente. Rätselhaft bleibt das Vakuum aber bis heute.
Auch in der modernen Physik spielt das Vakuum keine unwichtige Rolle. Einerseits sind leistungsstarke Vakuumkammern für Hochpräzisionsmessungen in unterschiedlichen Bereichen unverzichtbar. Anderseits knüpfen sich an den leeren Raum zahlreiche offene Forschungsfragen: In der Quantenfeldtheorie stellte man fest, dass Quantenvakuumfluktuationen auch die Leere erfüllen. Und auch der leere Raum im Kosmos wirft Fragen auf, wenn es etwa um die rätselhafte Dunkle Energie geht, die für die beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich ist. Was hat es also mit dem Nichts auf sich? Darüber sprechen Tanja Traxler und David Rennert in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts Rätsel der Wissenschaft. -
Rund eine Milliarde Hunde leben auf unserem Planeten, die Vielfalt unter ihnen ist enorm: Vom winzigen Chihuahua bis zur riesigen Dogge gibt es hunderte Hunderassen und noch viel mehr Mischlinge und Streuner in allen Variationen. Aber auch wenn die Vierbeiner sehr unterschiedlich aussehen und sich in ihrem Wesen mitunter stark voneinander unterscheiden, stammen sie doch alle von derselben Art ab: dem Wolf. Alle heutigen Hunde tragen noch zu rund 95 Prozent Wolfsgene in sich, ob sie nun aussehen wie Schäferhunde, Pudel oder Dackel.
Wann und wie genau Wölfe zu Hunden wurden, beschäftigt die Forschung seit langem. Aus Knochenfunden lässt sich schließen, dass es seit mehr als 35.000 Jahren Hunde geben muss – kein anderes Tier begleitet den Menschen so lange. Oft wird angenommen, dass sich Wölfe einst selbst zähmten, weil das Leben in der Nähe von Menschen Vorteile brachte. Neuere Forschungsergebnisse sprechen aber gegen diese Hypothese.
Wie könnte es dann gewesen sein? Worin genau unterscheiden sich Wölfe und Hunde eigentlich? Und vermenschlichen wir unsere Vierbeiner heute manchmal zu sehr? Das besprechen David Rennert und Tanja Traxler mit dem renommierten Wolfsforscher Kurt Kotrschal in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft". -
Der Golfstrom im Atlantik ist so etwas wie die Zentralheizung Europas. Er ist Teil eines riesigen Zirkulationssystems im Atlantischen Ozean, das warmes Wasser in Richtung Norden transportiert und damit in Europa für ein vergleichsweise mildes Klima sorgt. Doch schon seit längerem mehren sich die Anzeichen, dass sich der Golfstrom im Zuge der Klimaerwärmung deutlich verlangsamt. Ein Kollaps dieser Wärmepumpe hätte dramatische Auswirkungen auf das globale Klima und besonders große Folgen für Europa, wie ein Blick in die Klimageschichte zeigt: Vor rund 12.000 Jahren löste ein Zusammenbruch des atlantischen Strömungssystems eine Kälteperiode aus, die 1.000 Jahre andauerte.
Forschende warnen, dass wir auf einen neuerlichen Kipppunkt zusteuern könnten, doch diesmal unter völlig anderen Vorzeichen. Denn die Ursache für das heute im historischen Vergleich rasante Schwächerwerden des Golfstroms ist die menschengemachte Erderwärmung. Doch weshalb könnte ausgerechnet die Erderhitzung Europa in die Kälte stürzen? Wie wahrscheinlich ist ein Kollaps des Golfstroms, und was können wir tun, um ihn zu verhindern? Darüber sprechen Tanja Traxler und David Rennert mit dem Klimaforscher Marc Olefs von Geosphere Austria in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft". -
Sprichwörtlich ist sie Geld, kommt mit Rat und heilt alle Wunden. Doch was die Zeit eigentlich wirklich ist, lässt sich nicht so einfach beantworten. Seit langem ist sie Thema wissenschaftlicher und philosophischer Kontroversen. Doch je mehr Forscherinnen und Forscher über das Wesen der Zeit herausfinden, desto komplizierter wird unser Bild davon.
Dank Albert Einsteins Relativitätstheorie wissen wir, dass die Zeit kein absolutes Uhrwerk ist, das einen unveränderlichen Takt des Universums vorgibt. Sie ist eben relativ – und mit dem Raum in eine vierdimensionale Raumzeit verwoben. Das hat merkwürdige Nebeneffekte: Für jemanden, der sich bewegt, vergeht die Zeit langsamer als für jemanden, der stillsteht. Auf einem Berg vergeht die Zeit wiederum schneller als im Tal, denn nicht nur Bewegung, auch die Gravitation beeinflusst die Zeit. Das lässt sich auch experimentell nachweisen.
Es wird aber noch viel merkwürdiger. Denn die Quantentheorie, die zweite große Theorie der modernen Physik, bringt ein völlig anderes Zeitverständnis mit. Manche Quantenphysikerinnen und Quantenphysiker stellen sogar die Frage, ob es Zeit auf fundamentaler Ebene denn überhaupt gibt. Wie ist das zu verstehen? Wie bringt die Forschung dazu die Wissenschaft voran, und was hat die rätselhafte Zeit mit Katzen gemeinsam? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft" mit dem italienischen Physiker und Autor Carlo Rovelli. -
Wenn es um die Ausbreitung nichtheimischer Tier- und Pflanzenarten geht, greifen Ökologinnen und Ökologen zu drastischen Worten: Von biologischen Invasoren ist da die Rede, von gebietsfremden Arten, die zur ökologischen Bedrohung werden können. Übertrieben ist das nicht, tatsächlich handelt es sich um ein weltweit rasant wachsendes Problem: Immer mehr Spezies werden vor allem durch den globalen Warenverkehr und unsere Reisen in neue Gebiete eingeschleppt. Dort können sie sich oft schnell ausbreiten und gegen die einheimische Konkurrenz durchsetzen.
Im vergangenen Jahr benannte der UN-Weltbiodiversitätsrat (IPBES) in einem umfangreichen Bericht die Dimension des Problems: Invasive Arten seien ein Hauptfaktor für das globale Artensterben und würden zudem massiven wirtschaftlichen und gesundheitlichen Schaden anrichten. Demnach gelangten bislang mehr als 37.000 Spezies durch menschliche Aktivitäten in neue Gebiete, mehr als 3.500 davon gelten als ernsthafte ökologische Bedrohung.
Welche invasiven Arten sind besonders problematisch, und wie könnten wir ihre Ausbreitung in den Griff bekommen? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft" mit dem Schweizer Ökologen Sven Bacher, der am Bericht des UN-Weltbiodiversitätsrats mitgearbeitet hat. -
Um die Gesetze des Universums zu ergründen, haben Physikerinnen und Physiker das Standardmodell der Teilchenphysik entwickelt. Es beschreibt alle uns bekannten Elementarteilchen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen. Am Ziel sind Forschende damit aber noch lange nicht. Es gibt zahlreiche Hinweise auf eine Physik jenseits dieses Standardmodells, auf Lücken, auf unbekannte Teilchen und mysteriöse Kräfte. Zu den größten ungelösten Rätseln zählt das Materie-Antimaterie-Ungleichgewicht im Universum.
Von jedem bekannten Teilchen gibt es auch ein Antiteilchen. Wenn diese beiden ungleichen Zwillinge aufeinandertreffen, vernichten sie sich gegenseitig. Beim Urknall ist dem Standardmodell der Teilchenphysik zufolge gleich viel Materie wie Antimaterie entstanden – und diese hätte sich gegenseitig auslöschen müssen. Das ist zum Glück nicht passiert, wir selbst und alle Objekte, die wir kennen, bestehen aus Materie. Aber wie ist das möglich, und wo ist die ganze Antimaterie hinverschwunden?
Diesen Fragen gehen David Rennert und Tanja Traxler mit dem STANDARD-Wissenschaftsredakteur Reinhard Kleindl und dem Antimaterieforscher Carsten Welsch von der Universität Liverpool in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft" nach. Sie besprechen auch, wie man Antimaterie im Labor erzeugt, in welchen medizinischen Anwendungen sie steckt und ob sie uns auch gefährlich werden könnte. -
Können Tiere träumen? Wer mit Haustieren lebt, wird diese Frage wahrscheinlich mit Ja beantworten. Hunde, die im Schlaf wild japsen und die Pfoten bewegen oder Katzen, die schlafend auf der Couch scheinbar Mäuse fangen, erwecken jedenfalls den Anschein, intensiv zu träumen. Wissenschaftliche Nachweise für Träume bei Tieren zu erbringen, ist jedoch alles andere als einfach. Lange Zeit galt die Forschung dazu sogar als unwissenschaftlich oder irrelevant.
In den vergangenen Jahren hat die tierische Traumforschung aber große Fortschritte gemacht. So zeigt sich etwa, dass die Schlafphasen zahlreicher Spezies denen von Menschen erstaunlich ähnlich sind. Am meisten und intensivsten träumen Menschen im sogenannten REM-Schlaf, in dem auch die Gehirnaktivität zunimmt. Inzwischen wurden REM-ähnliche Schlafphasen nicht nur bei vielen anderen Säugetieren entdeckt, sondern auch bei Vögeln, Fischen, Kraken und sogar bei Spinnen.
Die Schlafphase allein beweist noch nicht, dass ein Tier auch tatsächlich träumt. Die Hirnforschung liefert aber immer mehr Hinweise darauf, was sich im tierischen Schlaf abspielt: Bei manchen Vögeln etwa gleicht die neuronale Aktivität im REM-Schlaf jener beim Fliegen oder Singen, bei Ratten sind wiederum dieselben Muster wie beim Lösen von Aufgaben im Wachzustand erkennbar. Träumen Vögel also vom Fliegen und Ratten von Labyrinthen? Durchleben Tiere auch Albträume? Und was hat es mit einem revolutionären Katzenexperiment aus den 1960er-Jahren auf sich, dass die Samtpfoten zu Schlafwandlern machte? Diesen Fragen gehen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft" nach. -
Woraus besteht das Universum? Alles, was wir über diese große Frage wissen, bildet das sogenannte Standardmodell der Teilchenphysik. Es beschreibt die uns bekannten Elementarteilchen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen. Unser Wissen ist aber begrenzt: Es gibt zahlreiche Hinweise auf eine Physik jenseits dieses Standardmodells, auf unbekannte Teilchen und Kräfte.
Die weltweit wichtigste Forschungseinrichtung, die unser Wissen über die Bausteine der Materie vorantreibt, ist die Europäische Organisation für Kernforschung bei Genf, besser bekannt als Cern. Dort steht das größte wissenschaftliche Experiment der Erde: Im ringförmigen Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC), der einen Umfang von 26,7 Kilometern hat, lassen Forschende Teilchen mit Rekordenergie miteinander kollidieren. Der wichtigste Erfolg des LHC war der Nachweis des Higgs-Teilchens, das lange als das letzte fehlende Puzzlestück im Standardmodell der Teilchenphysik galt.
Geht es nach den Forschenden am Cern, soll aber schon bald ein noch viel größeres Experiment den LHC in den Schatten stellen. Fast 100 Kilometer soll der Umfang des Teilchenbeschleunigers Future Circular Collider betragen. Welche Rätsel könnte man mit diesem gigantischen Instrument lösen? Was genau passiert in einem Teilchenbeschleuniger überhaupt? Und bergen Teilchenkollisionen mit derart hohen Energien auch Risiken? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft" mit dem österreichischen Physiker Michael Benedikt, der am Cern die Machbarkeitsstudie zu dem vorgeschlagenen neuen Teilchenbeschleuniger leitet. -
Noch erstreckt sich der Permafrost über gewaltige Areale der Erde. Etwa ein Fünftel der Landmassen auf der Nordhalbkugel weist solche langfristig gefrorenen Böden auf, die größten zusammenhängenden Permafrostgebiete liegen in Sibirien, Kanada und Alaska. Doch gerade die arktischen Breiten sind besonders stark vom Klimawandel betroffen, sie erwärmen sich viermal schneller als der Rest der Welt. Auch der Permafrost taut zunehmend auf – und mit ihm gefährliches Tiefkühlgut.
In den Böden schlummern gigantische Mengen an Kohlenstoff. Wird es wärmer, beginnen Mikroorganismen mit dem Abbau dieses Materials und produzieren dabei Treibhausgase. Je mehr die Temperaturen steigen, desto aktiver wird diese unterirdische Treibhausgasquelle – und kurbelt den Klimawandel noch weiter an. Der Permafrost droht aber nicht nur zu einem Kipppunkt im Klimawandel zu werden. Auch Krankheitserreger und Umweltgifte könnten aus den tauenden Böden entweichen: Uralte Viren, tödliche Bakterien und radioaktive Abfälle lagern dort ebenfalls.
Wie groß ist die Klimagefahr des Permafrosts wirklich? Könnten jahrtausendealte Viren aus den Böden eine neue Pandemie auslösen? Welche Risiken gibt es für die Umwelt und die lokale Bevölkerung? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler mit dem Ökosystemforscher Andreas Richter und dem Virologen Florian Krammer in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft". -
Noch vor wenigen Jahrzehnten war kein einziger Planet außerhalb des Sonnensystems bekannt, inzwischen haben Forschende schon tausende Exoplaneten entdeckt, die um ferne Sterne kreisen. Praktisch täglich kommen neue Funde dazu. Astronominnen und Astronomen gehen heute davon aus, dass es im Universum mehr Planeten als Sterne gibt. Die lange Liste der bisherigen Entdeckungen zeigt eine überraschend große Vielfalt und beinhaltet auch Planetentypen, die wir aus dem Sonnensystem gar nicht kennen: heiße Gasplaneten etwa, die ihren Stern extrem eng umkreisen, Welten, die durch die Gravitation ihres Sterns völlig verformt wurden, und sogar Planeten, die aus ihrer Bahn geschleudert wurden und ganz allein durch das Universum rasen.
Eine zweite Erde wurde bisher nicht gefunden. Zwar kennt man bereits etliche interessante Planeten, die sich in der sogenannten habitablen Zone ihres Sterns befinden. So nennt man jenen Bereich, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche möglich wäre – eine Grundvoraussetzung für Leben, wie wir es kennen. Allerdings gibt es noch viele andere Bedingungen, die für Lebensfreundlichkeit nach irdischen Maßstäben ausschlaggebend sind.
Wie stehen die Chancen, dass wir einen Erdzwilling finden? Ließe sich nachweisen, ob dort Leben existiert? Und welche neuen Instrumente könnten die Erforschung ferner Planeten schon in naher Zukunft revolutionieren? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler mit den Exoplanetenforschern Monika Lendl und Luca Fossati in der aktuellen Folge von "Rätsel der Wissenschaft". - Se mer
