Wissenschaft und Technologie
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Zufälliges Nebenprodukt: Kollisionen im CERN-Teilchenbeschleuniger erzeugen neue Form von Materie

Kollisionen zwischen Protonen und Eisen-Ionen im größten Teilchenbeschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider (LHC) am europäischen Kernforschungszentrum CERN nahe Genf, haben ein unerwartetes Verhalten einiger Partikel in Folge der Explosionen durch diese Kollisionen offenbart. Die neue Beobachtung dieses Verhaltens legt laut den Forschern nahe, dass durch die Kollisionen im Teilchenbeschleuniger selbst eine neue Form von Materie entstanden sein könnte.
© CERN
Archiv: Kollisionen von Protonen mit Eisenkernen erzeugen eine Vielzahl an Partikeln, die von den Detektoreinheiten des Teilchenbeschleunigers LHC am CERN (hier CMS) registriert und grafisch dargestellt werden.
Genf (Schweiz) - Während normalerweise die bei den Kollisionen neue Partikel entstehen und diese für gewöhnlich mit annähernder Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen davonschießen, beobachteten die Wissenschaftler des "Compact Muon Solenoid"-Teams (CMS), dass in einer Probe von zwei Millionen Eisen-Ionen-Kollisionen einige Teilchenpaare sich von diesen Explosionen in mit einander übereinstimmenden Richtungen und Flugbahnen entfernten.

Bomb

Riesengroßes Schwarzes Loch stellt derzeitige Theorien und Modelle in Frage

Ein internationales Astronomenteam hat ein Schwarzes Loch entdeckt, das die Grundlagen derzeitiger Theorien und Modelle der Galaxienentwicklung in Frage stellt. Mit 17 Milliarden Sonnenmassen ist das Schwarze Loch im Vergleich zur Masse seiner Heimatgalaxie deutlich massereicher, als es diese Modelle vorhersagen. Es könnte sogar das massereichste bislang bekannte Schwarze Loch überhaupt sein.
© NASA / ESA / Andrew C. Fabian / Remco C. E. van den Bosch (MPIA)
Aufnahme der Scheibengalaxie NGC 1277 mit dem Weltraumteleskop Hubble. Das Zentrum dieser kleinen, abgeflachten Galaxie enthält eines der massereichsten Schwarzen Löcher, das jemals gefunden wurde.
Heidelberg (Deutschland) - Laut den gängigen Theorien zur Galaxienentstehung sollte jede Galaxie in ihrer Zentralregion ein sogenanntes supermassereiches Schwarzes Loch aufweisen: ein Schwarzes Loch mit einer Masse zwischen einigen hunderttausend und Milliarden von Sonnenmassen. Das am besten untersuchte Exemplar mit rund vier Millionen Sonnenmassen sitzt im Zentrum unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße.

Robot

Aufstand der Maschinen? Die Frage nach der potentiellen Gefährlichkeit künstlicher Intelligenz

Wissenschaftler der altehrwürdigen University of Cambridge haben eine interdisziplinäre Forschungsgruppe eingerichtet, die das Risiko einschätzen soll, ob sich eines Tages intelligente Maschinen über die Menschheit erheben könnten.
© Oliver M. Voss, cgigalaxy.com
Symbolbild: Künstliche Intelligenz (Illu.).Symbolbild: Künstliche Intelligenz (Illu.).
Cambridge (England) - Im Rahmen des Centre for the Study of Existential Risk (CSER, "Zentrum zur Erforschung existenzieller Risiken") wollen die Forscher zukünftig die potentiellen Gefahren und Risiken untersuchen, die von den Entwicklungen auf den Gebieten der Biotechnologie, der Erforschung und Entwicklung von künstlichem Leben und künstlicher Intelligenz, der Nanotechnologie und dem Klimawandel ausgehen könnten.

Galaxy

Entdeckung: Die Sonnenaktivität scheint von den Planeten beeinflusst zu sein

Während Astronomen für gewöhnlich Auswirkungen bestimmter Planetenkonstellationen belächelnd den Astrologen überlassen, haben nun schweizerische, spanische und australische Forscher entdeckt, dass die Planetenstände wohl doch mehr Einfluss auf unsere Sonne haben als bislang angenommen.
© Sebastian Voltmer, astrophoto.de
Die Planeten umkreisen auf ihren Umlaufbahnen die Sonne (Illu.).
Zürich (Schweiz) - Wie die Wissenschaftler um José Abreu vom Institut für Geophysik von der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich und Jürg Beer von der Eawag aktuell im Fachjournal Astronomy & Astrophysics berichten, scheinen die Planetenkonstellationen für die langfristigen Zyklen erhöhter Sonnenaktivität verantwortlich zu sein.

Telescope

Entdeckung bislang stärkster Materieflüsse eines Schwarzen Lochs ist erstmalige Bestätigung der Theorie

Viele extrem hell leuchtende Zentren ferner Galaxien sogenannte Quasare, deren Leuchtkraft von supermassereichen Schwarzen Löchern befeuert wird, geben gewaltige Mengen an Materie in ihre Muttergalaxien ab. Diese Materieflüsse spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Galaxien. Bis vor kurzem waren die beobachteten Quasar-Materieflüsse aber allesamt nicht so stark wie von den Theoretikern erwartet. Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) haben Astronomen jetzt den Quasar mit dem energiereichsten jemals beobachteten Materiefluss entdeckt: Bei "SDSS J1106+1939" ist der Ausfluss mindestens fünfmal so stark wie bei allen anderen andere bisher bekannten Quasaren und stimmt nun erstmals mit der theoretischen Vorhersage überein.
© ESO/L. Calçada
Diese künstlerische Darstellung zeigt Materie, die aus der Umgebung des supermassereichen Schwarzen Lochs in dem Quasar SDSS J1106+1939 ausgestoßen wird (Illu.).
Cerro Paranal (Chile) - "SDSS J1106+1939" wurde mit dem Instrument X-Shooter am VLT am Paranal-Observatorium in Chile detailliert untersucht. Obwohl Schwarze Löcher in erster Linie dafür bekannt sind, Materie anzuziehen, stoßen die meisten Quasare einen Teil des Materials um sie herum auch wieder ab. Dabei wird das Material auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt.

Chalkboard

Tarnkappeneffekt: Neues Metamaterial kann erstmals Objekte verschiedener Form und Größe verstecken

© K.Kim, Yonsei University
Modell der flexiblen Tarnkappe aus Silikon
Flexible Gitterstruktur aus Silikon macht Metallstücke im Mikrowellenbereich unsichtbar

Seoul (Korea) - Mit einem neuen, flexiblen Material kommen koreanische Physiker einem Tarnmantel, der sich an das zu versteckende Objekt anpasst, einen großen Schritt näher. Bisher konnten Mikrowellen und sichtbares Licht nur durch starre und komplex aufgebaute Metamaterialien abgeschirmt werden, so dass jedes Objekt einen neuen, genau auf ihn zugeschnittenen Tarnmantel brauchte. Wie die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature Communications berichten, wurde nun ein kleines Metallstück, das mehr oder weniger tief in den flexiblen Tarnmantel eindrückte, für Mikrowellen unsichtbar.

Ice Cube

Urzeitliche Mikroben in einem der kältesten und isoliertesten Ökosysteme der Erde entdeckt

In einem der kältesten und isoliertesten Ökosysteme der Erde, dem antarktischen Vidasee, haben US-Forscher im Wasser unter einer 20 Meter dicken Eisschicht vitale urzeitliche Mikroben entdeckt. Hier leben die Bakterien in völliger Dunkelheit, ohne Sauerstoff in stark salzhaltigem Wasser bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt und könnten so Einblicke in mögliches Leben unter vergleichbaren extremen Bedingungen auch jenseits der Erde ermöglichen.
© Christian H. Fritsen, Desert Research Institute
Bakterien aus dem seit mehr als 3.000 Jahren von der Außenwelt isolierten antarktischen Vidasee.
Reno (USA) - Der größtenteils zugefrorene Lake Vida ist der größte See in den antarktischen McMurdo-Trockentälern und weist den weltweit höchsten Stickstoffoxid-Gehalt in einem natürlichen Gewässer auf. Das laugenartige Wasser selbst besitzt zudem einen im Vergleich zu normalem Meerwasser etwa sechs mal höheren Salzgehalt bei Temperaturen von durchschnittlich minus 13,5 Grad Celsius auf.

Chalkboard

Hunde lernen und generalisieren Objekte und deren Namen anders als Menschen

Border Collie verbindet den Namen eines Objekts mit dessen Größe und nicht mit der Form

© Sally Smith
Wortzuordnung beim Hund. Ist die Form entscheidend?
Hunde lernen neue Wörter anders als wir Menschen: Hören Kinder eine neue Bezeichnung für einen Gegenstand, merken sie sich als erstes die typische Form dieses Objekts. Sie schließen daraus beispielsweise, dass ein Ball immer rund ist. Hunde dagegen orientieren sich vor allem an der Größe, teilweise auch an der Textur eines Objekts, wie Tests britischer Forscher ergaben. Hatte der Border Collie Gable einmal gelernt, dass ein gebogenes, weiches Spielzeug einer bestimmten Größe "Dax" hieß, waren für ihn auch andere, gleichgroße Objekte ein Dax - selbst wenn ihre Form deutlich vom Vorbild abwich. Das zeige, dass der Hund Objekte und ihre Namen auf andere Weise lerne und generalisiere als der Mensch, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "PloS ONE".

"Unsere Studie zeigt zum ersten Mal, dass es einen qualitativen Unterschied darin gibt, wie ein Hund ein Wort versteht und wie es ein Mensch tut", schreiben Emile van der Zee von der University of Lincoln und seine Kollegen. Dass Hunde die Namen von Objekten lernen können und auf Zuruf beispielsweise das richtige Spielzeug apportieren, hat bereits vor einigen Jahren der Border Collie Rico belegt. Nach längerem Training kannte er mehr als 200 verschiedene Bezeichnungen, wie die Forscher berichten. Unklar sei aber bisher gewesen, ob die Hunde Wörter in der gleichen Weise begreifen wie beispielsweise kleine Kinder.

Bizarro Earth

Wie zunehmende Trockenheit Baumarten weltweit gefährdet

Wassertransport im Stamm reißt bei 70 Prozent der untersuchten Arten schnell ab
© Dr. Hervé Cochard (INRA, Clermont-Ferrand, France)
Rotbuchen im Winter, aufgenommen in Frankreich, diese Art könnte in einigen Regionen zukünftig verschwinden.
Viele Baumarten haben kaum Puffer gegenüber zunehmender Dürre: Schon bei leicht trockenerem Klima reißt der Wassertransport in ihren Gefäßen ab. Das hat ein internationales Forscherteam unter Leitung von Steven Jansen von der Universität Ulm festgestellt. Demnach haben 70 Prozent der 226 getesteten Baumarten nur sehr geringe Sicherheitsreserven. Besonders bei Laubbäumen und Kiefern liege die Schwelle, bei der die Wasserversorgung der Blätter abreiße, nur wenig unterhalb der heutigen Bedingungen, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "Nature".

Dieses Ergebnis zeige, dass Wälder weltweit und in allen Klimazonen stärker durch den fortschreitenden Klimawandel gefährdet sein könnten als bisher gedacht. Denn ihre Anfälligkeit hänge eher von den jeweiligen Baumarten ab als von der jetzigen Niederschlags-Situation.

Post-It Note

Midlife-Crisis bei Menschenaffen entdeckt - Hinweise auf biologische Wurzeln des Phänomens

Wissenschaftler zeigen:Orang-Utans und Schimpanse sind unzufrieden im mittleren Alter
© Kabir Bakie / CC-by-sa 2.5
Lebensraum der Orang-Utans ist der Regenwald
Die Midlife-Crisis ist offenbar keine Erfindung des Menschen: Auch Schimpansen und Orang-Utans sind in ihrer Lebensmitte unzufriedener und unglücklicher als in ihrer Jugend und im Alter. Das zeigt eine groß angelegte Studie eines internationalen Forscherteams. Die Wissenschaftler hatten Betreuer von insgesamt 508 Menschenaffen unterschiedlichen Alters nach deren psychischem Zustand befragt. Das Ergebnis: Affen im Alter von rund 30 Jahren wurden von ihren Betreuern als am unglücklichsten eingestuft. Ihr Wohlbefinden zeige damit ähnlich wie beim Menschen eine typische Senke im mittleren Alter, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences". Das deute darauf hin, dass die Midlife-Crisis möglicherweise auch biologische Wurzeln habe und nicht allein auf Faktoren im menschlichen Leben beruhe.