Teil 1: Elektrizität und Plasma


Kapitel 2: Elektromagnetismus im Vergleich zur Gravitation

Wie wir zuvor erläutert haben, ist die Gravitation laut der Mainstream Wissenschaft die dominierende Kraft, die das Verhalten der Himmelskörper steuert. Für die Wissenschaftler, die dieser gängigen Lehrmeinung folgen, sind elektromagnetische Kräfte für gewöhnlich nicht existent oder bestenfalls vernachlässigbar. Allerdings sind elektromagnetische Kräfte 10³⁹ mal stärker als Gravitationskräfte (das bedeutet, dass Elektromagnetismus eine Sextilliarde Mal stärker ist; das ist die Ziffer 1 gefolgt von 39 Nullen), deshalb macht diese Tatsache den Elektromagnetismus faktisch zur ‘treibenden Kraft’ in unserem Universum.

Die komparative Stärke zwischen Gravitation und Elektrizität wurde im Öltröpfchen-Experiment von Robert Millikan¹¹ illustriert, der 1923 dafür den Nobelpreisträger für Chemie erhielt (siehe Abbildung 3). Millikan demonstrierte wie ein Öltröpfchen, das nur mit einem Elektron geladen wird (mit Hilfe der Röntgen-Ionisierung), durch die elektromagnetische Kraft angehoben werden kann, wenn das Tröpfchen einem starken elektrischen Feld ausgesetzt ist.¹² Deshalb kann die elektromagnetische Kraft, die auf ein einziges Elektron ausgeübt wird, die Gravitationskraft der gesamten Erde, die auf das Tröpfchen wirkt, überwinden.

Um genau zu sein, sind Milikans zerstäubte Öltröpfchen viel kleiner als Öltropfen. Normalerweise hat ein Tröpfchen einen Radius von 0.1 Mikrometer¹³, während ein Tropfen etwa 1000 Mikrometer (also 1 Millimeter) groß ist. Da es etwa 10²¹ Atome in einem Tropfen Wasser gibt¹⁴, hat ein Tröpfchen Wasser ungefähr 10¹⁷ Atome. Millikan hat uns dadurch gezeigt, dass die elektromagnetische Kraft, die durch ein einziges Elektron ausgeübt wird, dem Gewicht (das heißt der Gravitation) von 10¹⁷ Atomen entgegenwirken kann. Die Übermacht von elektromagnetischen Magnetkräften im Vergleich zur Gravitation ist sogar noch beeindruckender wenn sich die Distanz erhöht:

Die Stärke eines elektrisch erzeugten Magnetfeldes (zum Beispiel in kosmischen Birkeland-Strömen), schwächt sich umgekehrt proportional zur ersten Potenz der Distanz vom Strom ab. Sowohl elektrostatische als auch Gravitationskräfte zwischen Sternen schwächen sich umgekehrt proportional mit dem Quadrat der Entfernung ab.¹⁵

Konkret heißt das: Elektromagnetische Kräfte werden bei einer Distanz zwischen zwei Körpern durch 100 (10²) geteilt, Gravitationskräfte hingegen werden bei der selben Distanz durch 10.000 (10⁴) geteilt. Während also die Schwerkraft eine signifikante Rolle zusammen mit elektromagnetischen Kräften innerhalb von Himmelskörpern spielen könnte, ist die Gravitation bei entfernten Interaktionen zwischen Körpern (Stern-Stern, Sonne-Planet, Sonne-Komet, etc.) weitgehend vernachlässigbar und elektromagnetischen Kräfte übernehmen, mit Abstand, die Oberhand.

Zarte Bande zwischen drei Heliumatomen: Der Efimov-Zustand ist nun auch bei Molekülen des leichten Edelgases aufgespürt worden.
Will man das komplizierte Zusammenspiel von drei physikalischen Objekten beschreiben, stößt man schnell an mathematische Grenzen. Das mussten schon alle Astronomen erkennen, die versucht haben, die Umlaufbahnen von drei Himmelskörpern zu berechnen. Auch berühmte Mathematiker wie Euler, Lagrange und Poincaré haben sich an dem Dreikörperproblem die Zähne ausgebissen. Groß war deshalb die Überraschung, als 1970 der russisch Theoretiker Vitaly Efimov ein Dreikörpersystem aus der Quantenphysik präsentierte, das sich überraschend einfach berechnen ließ. Danach sollen drei Teilchen schwach gebundene Zustände bilden können, obwohl sie dazu paarweise untereinander keine Bindung eingehen können.

Was theoretisch zunächst einfach klang, hat sich für die Experimentalphysiker jedoch als eine äußerst harte Nuss erwiesen. So sollte es über dreißig Jahre dauern, bis österreichische Physiker erstmals Hinweise auf mysteriösen Quantenzustand bei extrem kalten und speziell präparierten Cäsiumatomen fanden. Seitdem haben sich immer mehr Forscher dieser exotischen Dreierbeziehung verschrieben. Jetzt haben Physiker aus Frankfurt am Main den fragilen Efimov-Zustand erstmals auch bei Edelgasmolekülen in einem Gasstrahl entdeckt.

Material entstand vermutlich bei Einschlag von Meteoriten, Forscher hoffen auf eingeschlossene Lebensspuren

Washington - US-Wissenschafter haben auf der Marsoberfläche umfangreiche Glasablagerungen entdeckt. Das Material tauchte auf Aufnahmen der Nasa-Sonde "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) an den Hängen der zentralen Berge mehrerer Einschlagskrater auf. Die Forscher gehen daher davon aus, dass das Glas durch die enorme Hitze beim Aufprall von Meteoriten entstanden ist.

In den letzten Jahren konnten wissenschaftliche Untersuchungen in terrestrischem Impakt-Glas konservierte Fragmente früheren Lebens nachweisen. So entdeckten beispielsweise Peter Schultz und sein Team von der Brown University in Providence, Rhode Island, organische Moleküle und Pflanzenmaterial, die bei einem Meteoriteneinschlag vor mehreren Millionen Jahren im heutigen Argentinien in Glas eingeschlossen wurden. Der Forscher hofft nun, dass in dem Marsglas ebenso Hinweise auf früheres Leben auf dem Roten Planeten konserviert sein könnten.

In der nun im Fachjournal "Geology" veröffentlichen Studie beschreiben die Wissenschafter Kevin Cannon und Jack Mustard, ebenfalls von der Brown University, die komplexen Analysen, die hinter der aktuellen Entdeckung von Marsglas in mehreren gut erhaltenen Kratern stehen. Um unterschiedliche Mineralien und Gesteinstypen auf dem Marsboden aus der Entfernung zu identifizieren, haben die Wissenschafter die Spektren des Lichts, das von der Planetenoberfläche reflektiert und vom "MRO"-Instrument "Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars" (Crism) registriert wurde, genauer untersucht.

Ingenieure der Stanford University haben den weltweit ersten Computer vorgestellt dessen Prozessor von mit magnetischen Nanopartikel versehenen Wassertropfen angetrieben wird. Der Prozessor funktioniert wie ein Uhrenwerk und ist in der Lage auch kompliziertere Rechenoperationen durchzuführen. Die magnetischen Partikel fließen durch ein Micro-Miniatur-Verbund von Kanälen.
Wasser-Prozessor kann es mit konventionellen Prozessoren aufnehmen

Der neue fluidische Computer nutzt elektromagnetische Felder um die angereicherten Wassertropfen gezielt durch ein Set bestehend aus physischen Toren zu pumpen. Dabei können logische Rechenoperationen ausgeführt werden. Eingelassen in eine Oil-Umgebung ist der Computer den Entwicklern zufolge in der Lage vergleichbare Prozesse durchzuführen, die konventionelle Computer beherrschen. Bisher würde der Wasser-Computer jedoch noch etwas mehr Zeit für die einzelnen Operationen benötigen. Das Hauptproblem bei diesem neuartigen Computer, war die perfekt funktionierende Logic, resultierend aus dem reibungslosen Synchronisations-Ablauf der Wassertropfen-Bewegung. Dabei musste vor allem das rotierende Magnetfeld entsprechend eingestellt werden, was unter anderem eine Menge Zeit beanspruchte.

Seit über 100 Jahren versuchen Wissenschaftler hinter das Geheimnis der Unsterblichkeit von Plattwürmern zu kommen. Jetzt löst eine künstliche Intelligenz das Rätsel in gerade einmal 42 Stunden.

Medford (U.S.A.). Der Plattwurm zählt nicht zu den komplexesten Lebewesen auf der Erde, jedoch besitzt er eine Eigenschaft die der Medizin von großem Nutzen sein kann: Wird er nicht gefressen, so ist der Plattwurm unsterblich und regeneriert sich bei Verletzungen auf rätselhafte Weise von selbst.

Wenn es den Forschern gelänge, die biologischen Prozesse hinter dieser Eigenschaft zu verstehen, könnte es Millionen Menschen helfen. Beispielsweise könnten verlorene Gliedmaßen wieder nachwachsen oder durch die Selbstheilung auf Zellebene Parkinson, Krebs und anderen Krankheiten besiegt werden.

Seit über 100 Jahren versuchen Wissenschaftler auf der ganzen Welt hinter das biologische Geheimnis der Unsterblichkeit dieses Tieres zu kommen. Im Laufe der Jahre hat man dem Plattwurm den Kopf abgetrennt - er wuchs wieder nach. Man hat ihn in zahlreiche kleine Stücke zerteilt - sein Gewebe bildete sich an jedem Stück wieder neu. Man hat ihn sogar bis auf jede Zelle radioaktiv verstrahlt - er regenerierte sich komplett. Die Eigenschaften dieses Tieres sind so rätselhaft, dass regelmäßig Wissenschaftler auf der Internationalen Plattwurm Konferenz zusammen treffen und die neuste Forschungsergebnisse austauschen.

Eine neue Generation von Fallschirmen der Nasa soll bemannte Mars-Missionen ermöglichen. Nun wurde ein neues Gefährt getestet, von 55 Kilometern über der Erde sollte es an einem gigantischen Fallschirm zurückkehren. Das lief nicht ganz glatt.
Die US-Weltraumbehörde Nasa hat zur Vorbereitung künftiger Mars-Landungen zum zweiten Mal eine Art "fliegende Untertasse" mit einem riesigen Lande-Fallschirm getestet. Bei dem Test des "Low-Density Supersonic Decelerator" (LDSD), den die Nasa am Montag live übertrug, lief allerdings erneut nicht alles glatt.

Größter Fallschirm der Raumfahrtgeschichte

Nach mehrtägiger wetterbedingter Verzögerung startete von einem Militärstützpunkt im US-Bundesstaat Hawaii ein riesiger Heliumballon mit dem neuartigen Gefährt. Nach drei Stunden Fahrt wurde die drei Tonnen schwere "Untertasse" entkoppelt und von einer Rakete in eine Höhe von knapp 55 Kilometern über dem Pazifik gebracht. Danach sollte das Gefährt dank des größten Fallschirms in der Raumfahrtgeschichte heil zur Erde zurückkehren. Der Fallschirm von 30 Metern Durchmesser öffnete sich allerdings nicht vollständig.

Die Nasa wollte sich nach der Auswertung des Flugdatenschreibers eingehender zu dem Test äußern. Der erste Test hatte vor knapp einem Jahr stattgefunden. Damals öffnete sich der Fallschirm nicht richtig, so dass das Gefährt ins Meer stürzte. In der Zwischenzeit modifizierte die NASA den Fallschirm.

Eine in der Petrischale erzeugte Rattenpfote weckt Hoffnungen für Menschen mit abgetrennten Gliedmaßen: Wissenschaftler hoffen, dass die Technik in etwa zehn Jahren in der Medizin zum Einsatz kommen könnte.
"Wir haben die Pfote einer toten Ratte von allen Zellen befreit, so dass sie keinerlei Zellen mehr enthielt", sagt Forschungsleiter Harald Ott vom Massachusetts General Hospital in Boston. "Dann haben wir sie mit lebenden Zellen quasi besiedelt." Das Ergebnis sei eine im Wesentlichen funktionierende Gliedmaße gewesen.

Die Forscher haben auch den Unterarm eines Pavians von Zellen befreit und so nachgewiesen, dass die Methode grundsätzlich auch bei Primaten angewendet werden kann. Ott rechnet mit ersten Anwendungen in der Humanmedizin im kommenden Jahrzehnt. "Dann wird man nicht gleich einen Unterarm wachsen lassen, aber vielleicht Muskeln."

Größtes, schwimmendes Konstrukt wird 2016 im Pazifischen Ozean ausgesetzt, um diesen zu reinigen. Unsere Weltmeere haben einiges auszuhalten. Geschätzte 300 Millionen Tonnen Plastikmüll werden im Jahr produziert. Nicht wenig davon landet in den Weltmeeren. Momentan schwimmen grob geschätzt 5 Billionen Stücke Plastik auf den Meeren dieser Welt herum.

Der Ursprung einer der revolutionärsten Ideen geht zurück auf das Jahr 2011, als dem damals 17-jährigen Niederländer Boyan Slat im Tauchurlaub in Griechenland mehr Plastikteilchen als Fische begegneten und er sich fortan Gedanken darüber machte, wie er die Weltmeere von der Plastikverschmutzung erlösen könne.

Im Jahre 2013 wurde aus der Idee eine konkrete Erfindung, die für sich beansprucht, die Weltmeere innerhalb von fünf Jahren aufzuräumen und somit 7.250.000 Tonnen Plastik zu beseitigen. Indessen gab der mittlerweile 21-jährige Boyan Slat, Gründer und Firmenchef von The Ocean Clean Up, letzte Woche bekannt, dass dieses sagenhafte Projekt 2016 an den Start geht.

Computertomografie enthüllt unverdautes Opfer eines gefräßigen Schmuckhornfroschs

Gruseliger Fund: Beim Durchleuchten eines südamerikanischen Schmuckhornfroschs hat ein deutscher Forscher eine überraschende Entdeckung gemacht: Im Inneren des Frosches steckte ein weiterer Frosch, der zuvor von dem größeren Amphibium als Beute verschlungen worden war. Der Beutefrosch ist noch unverdaut erhalten und füllt fast das gesamte Innere des gefräßigen Schmuckhornfroschs aus.Der Schmuckhornfrosch (Ceratophrys ornata) ist auch so schon ein ziemlich bizarrer Zeitgenosse: Sein Körper ist fast kugelig, er trägt einen knöchernen Schild in der gemusterten Rückenhaut und hornförmige Auswüchse über den Augen. Typischerweise lauert der Frosch in Moos oder Laub versteckt auf Beute und schnappt dann mit seinem extrem breiten Maul zu. Die Frösche versuchen dabei alles zu fressen, was sich bewegt und in ihr Maul passt.

Wenn Roboter mit Katanas um sich schlagen, scheint das Ende der Menschheit nahe - vorausgesetzt, die mechanischen Krieger kippen nicht von alleine um.
Unbemannte Drohnen mit Raketenbewaffnung, 45 km/h schnelle, mechanische Vierbeiner die sogar springen können und jetzt auch noch Roboter, die mit Katanas Präzisionsschnitte durchführen. Die düstere Zukunftsvision aus Terminator, in der die Maschinen die Menschheit auslöschen, scheint immer näher zu rücken.


Wer nichts für Weltuntergangstheorien übrig hat und sich stattdessen an moderner Robotik erfreut, könnte Gefallen am aktuellen Werbevideo der Yaskawa Electric Corporation finden. Der Schwertmeister Isao Machii bringt darin mittels Motion Capturing dem Motoman-MH24 bei, wie man ein Katana für Schnittübungen einsetzt. Der MH24 ist üblicherweise nicht mit Samurai-Schwertern bestückt, sondern kommt in der Medizinindustrie zum Einsatz.