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Sa, 25 Mär 2017
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Wissenschaft und Technologie
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Family

Unglaublich - Sie sind Zwillinge und doch hat jeder einen anderen Vater

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© Thinkstock
Sie haben die gleiche Nase, die gleichen Augen, die gleichen kleinen Grübchen im Gesicht und natürlich auch die gleiche Mutter: Was diese Zwillinge zu etwas ganz besonderen macht, ist die Tatsache, dass sie zwei verschiedene Väter haben. Was wie ein skurriler Streich der Natur klingen mag, wurde tatsächlich Wirklichkeit - diese Babys sind der lebendige Beweis dafür.

Auch wenn es auf den ersten Blick unmöglich erscheint: Zwillinge können unterschiedliche Väter haben. So auch diese kleinen Mädchen aus dem US-Bundesstaat New Jersey. Aufgefallen ist diese spektakuläre Erkenntnis erst, als die Mutter der beiden Babys den vermeintlichen Vater um Unterhaltszahlungen für die Kinder bat. Als dieser den Vaterschaftstest ablegte, war die Überraschung groß: Seine DNA passte nur zu einem der Zwillinge.

Book 2

Hörbuch mal anders - Buchseiten mit integrierten Lautsprechern

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Jede Seite des Bildbands zum World Press Photo Award 2015 ist ein einzelner Lautsprecher.
Chemnitzer Forscher statteten einen Bildband zum „World Press Photo Wettbewerb“ mit gedruckter Elektronik aus und schufen für jedes Siegerfoto ein eigenes Klangumfeld.

Bei der Jahresveranstaltung des 58. World Press Photo Wettbewerbs am 25. April in Amsterdam wurden die weltweit besten Pressefotos vorgestellt. Premiere hatte dabei ein großformatiger Bildband, der die Siegerfotos in brillanter Qualität zeigt und der mit gedruckter Elektronik ausgestattet ist. Öffnet man das sogenannte „T-book“ - das „T“ steht für Ton - und blättert eine Seite um, dann beginnt diese Seite durch einen unsichtbar im Inneren des Papiers befindlichen Lautsprecher zu tönen. Entwickelt wurde das Buch von Wissenschaftlern des Instituts für Print- und Medientechnik der Technischen Universität Chemnitz.

Satellite

Mit Mohammed zum Mars - Vereinigte Arabische Emirate auf dem Weg zur Raumfahrt

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© Mohammed bin Rashid Space Centre
Die Vereinigten Arabischen Emirate möchten Mitte 2020 eine eigene Raumsonde zum Roten Planeten schicken, die im Frühjahr 2021 dort eintreffen soll. Ihr Name ist "al-Amal", Hoffnung.

Mit dem Projekt Emirates Mars Mission der Vereinigten Arabischen Emirate wird erstmals ein arabisches Land in den Weltraum jenseits der Erdumlaufbahn vorstoßen. Die Sonde soll den Namen al-Amal, arabisch: Hoffnung, erhalten. Der Start ist für Juli 2020 vorgesehen, danach wird die Sonde rund 200 Tage benötigen, um den Roten Planeten im Frühjahr 2021 zu erreichen. Dabei wird al-Amal rund 600 Millionen Kilometer zurücklegen. Beim Mars angekommen, soll die Sonde ihren Bordantrieb zünden, um in einen Orbit um den Planeten einzutreten. Danach wird sich die Sonde auf einer weiten elliptischen Bahn mit einer Umlaufperiode von 55 Stunden befinden. Die Abstände zur Marsoberfläche werden zwischen 22 000 und 44 000 Kilometer betragen. Sollte das Einschwenken erfolgreich sein, so hoffen die Verantwortlichen auf mindestens zwei Jahre Betrieb in der Marsumlaufbahn.

Phoenix

Wenn die Symmetrie bricht - Wie eine Supernova entsteht

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© Ott/Caltech (simulation), Drasco/Calpoly San Luis Obsipo (visualization)
Sternenkern mutiert kurz vor der Explosion zu einem asymmetrischen Klumpen
Es sieht aus wie ein Zellhaufen oder verklebte Seifenblasen - doch dieser Klumpen ist der Kern eines sterbenden Sterns. Kurz bevor er kollabiert und in einer Supernova explodiert, verwandelt sich der normalerweise kugelförmige Kern in ein unförmiges, waberndes Gebilde, wie Astrophysiker herausgefunden haben. Diese Aufnahme zeigt diese kritische Phase in der Simulation.

Wenn massereiche Sterne ihren Fusionsbrennstoff erschöpft haben, dann folgt über kurz oder lang der Kernkollaps. Denn der normalerweise der Schwerkraft entgegenwirkende Strahlungsdruck der Fusion fällt nun weg und dadurch stürzt der Sternenkern in sich selbst zusammen. Warum aber einige dieser Ereignisse zu einer Supernova führen und dann ein Neutronenstern oder Schwarzes Loch übrig bleibt und bei anderen eine Explosion ausbleibt, war bisher unklar. Forscher vermuteten aber, dass die Entwicklung des Kerns direkt vor der Explosion der entscheidende Schlüssel dafür sein könnte.

R2-D2

Google und die selbstfahrenden Autos - Unfälle bleiben nicht aus, aber nie war die Maschine Schuld

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© David Paul Morris/Bloomberg
Google testet seine Technik für selbstfahrende Autos auch in Wagen von klassischen Autoherstellern
Die Erkenntnis von Google nach Millionen Kilometern in selbstfahrenden Autos: Auch ihnen werden Unfälle passieren. Aber die Computer seien nie der Grund dafür gewesen und hätten mehrfach Zusammenstöße verhindert.

Die selbstfahrenden Autos von Google sind in sechs Jahren in elf kleinere Unfälle verwickelt worden. "Nicht einmal war das selbstfahrende Auto der Grund für den Zwischenfall", betonte Projektchef Chris Urmson. Man habe inzwischen viel mit den selbstfahrenden Autos gelernt- auch darüber, wie Menschen fahren.

Robot

Human Rights Watch fürchtet sich vor Kampfrobotern, weil Kriegsverbrechen durch Maschinen nicht geahndet werden können

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Autonom handelnde Maschinen könnten für Kampfeinsätze enorm nützlich sein. Human Rights Watch allerdings fürchtet, dass sie Kriegsverbrechen Vorschub leisten - und fordert ein frühes Komplettverbot.

4. September 2009 um 1.50 Uhr morgens nahe der afghanischen Stadt Kunduz: Taliban-Kämpfer haben zwei Tanklastzüge entführt, die mittlerweile von Aufklärungsflugzeugen entdeckt sind - sie stecken auf einer Sandbank im Kunduz-Fluss fest. Oberst Georg Klein, deutscher Kommandeur des Wiederaufbauteams für die Region, fürchtet einen Anschlag mit den vollen Tankfahrzeugen und fordert einen Luftschlag des US-Militärs an. Nach späteren NATO-Berichten kamen dadurch bis zu 142 Menschen ums Leben, darunter viele Zivilisten.

Der Vorfall sorgte für internationales Aufsehen, doch obwohl Klein in der Kommunikation mit den US-Kameraden teils falsche Angaben gemacht hatte, wurde ein Ermittlungsverfahren gegen ihn eingestellt - er habe weder gegen das Völkerstrafgesetzbuch noch gegen das Strafgesetzbuch verstoßen, befand die Bundesanwaltschaft. Ende April dieses Jahres urteilte auch das Oberlandesgericht Köln, die Angehörigen der Getöteten hätten keinen Anspruch auf Schadenersatz.

Kommentar: Eine wirklich nette Lücke haben wir da. Es scheint zweifelhaft zu sein, dass eine so verlockende Technologie verboten werden kann, öffnet sie uns doch eine ganz neue Dimension der Unmenschlichkeit, im wahrsten Sinne des Wortes. Die Psychopathen an der Macht träumen von solchen Geräten, die sofort und ohne zu Denken auf ihre Befehle reagieren und den Terror in die Welt tragen.


Galaxy

Licht - Das ewige Rätsel

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© ESO/ Digitized Sky Survey 2, David De Martin
Licht im Kosmos - hier der helle Schein von Alpha Centauri
Kosmisches Phänomen mit vielen Rätseln

Ohne Licht kein Leben - das Licht ermöglicht nicht nur unsere Existenz, es prägt auch unser gesamtes Universum und selbst unserem Alltag. Gleichzeitig ist das Licht eine der fundamentalsten und bis heute rätselhaftesten Phänomene der Physik - und es sorgt noch immer für reichlich Überraschungen.

Das Jahr 2015 wurde von der UN zum Internationalen Jahr des Lichts ausgerufen. Damit soll einerseits auf die Bedeutung des Lichts als Phänomen hingewiesen werden, gleichzeitig geht es aber auch um die Vielzahl der Technologien und Anwendungen, die wir dem Licht verdanken. Das Spektrum reicht von der Fotografie über Laser, Solaranlagen und nicht zuletzt die Datenkommunikation durch optische Leiter.

In diesem Dossier stellen wir nun zunächst das Licht als physikalisches Phänomen vor - mit allen seinen Rätseln, Überraschungen und offenen Fragen. In loser Folge werden wir dann in den nächsten Monaten weitere Aspekte des Lichts betrachten, darunter Laser und photonische Anwendungen.

Cloud Lightning

Das Klangbild vom Donner: "Ein Bild, das man sich über den Kamin hängen könnte"

Forscher wandeln Geräusch des Blitzschlags in charakteristisches Klangbild umBlitze leuchten, Donner grollt - und nicht umgekehrt. Aber was man bei Gewitter normalerweise nur hört, haben US-Forscher nun auch sichtbar gemacht: Sie haben Blitzschläge gezielt ausgelöst und den Donner mit Mikrophonen belauscht, um dann in Bildern eine akustische Signatur der Blitze zu erstellen. Die mysteriösen Einzelschritte, die zum Blitzschlag führen, wollen sie so voneinander trennen und besser verstehen.

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Künstlich ausgelöster Blitzschlag: Der verwendete Kuperdraht glüht grünlich, die insgesamt neun Blitzentladungen links davon leuchten violett.
"Donner und Blitz sind faszinierend, wild und unvorhersehbar", schwärmt der Geophysiker Maher Dayeh vom Southwest Research Institute in Texas. "Blitze treffen die Erde mehr als vier Millionen Mal am Tag, aber die Physik hinter diesem hitzigen Prozess verstehen wir nur wenig." Ein generelles Modell existiert zwar darüber, was vom Blitz zum Donner führt. Welche der vielschichtigen physikalischen Vorgänge bei der Entladung eines Blitzes genau den Donner verursachen, ist aber bislang schleierhaft.

Denn Blitze bestehen nicht nur aus dem leuchtenden Einschlag, den wir sehen. Stattdessen fließen in einer Gewitterwolke ganze Kaskaden elektrischer Ladung hin und her und nähern sich schrittweise dem Boden. Dies öffnet gewissermaßen einen Pfad für einen "Rückschlag", der den für uns sichtbaren Blitz bildet.

Satellite

Raumsonde New Horizons nähert sich Pluto und hält nach gefährlichem Schutt Ausschau

Seit dem 11. Mai 2015 hält New Horizons Ausschau nach bislang unbekannten Monden und möglichen Ringen im Plutosystem, welche eine Gefahr für den Vorbeiflug am 14. Juli 2015 sein könnten.

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© © NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
Erste Farb-Aufnahme der Sonde New Horizon im Anflug auf Pluto
Noch sind es rund zwei Monate, die uns vom Vorbeiflug der US-Raumsonde New Horizons am Zwergplaneten Pluto trennen. Aber schon jetzt beobachtet die Raumsonde systematisch Pluto, um ihre Bahn durch das aus insgesamt sechs Himmelskörpern bestehende System zu optimieren. Dazu gehört auch, nach möglichen Gefahren für New Horizons Ausschau zu halten, zum Beispiel nach bislang unbekannten Monden oder auch Ringen aus Staub, welche Pluto oder Charon umgeben könnten. Da sich New Horizons bei ihrem Vorbeiflug am 14. Juli 2015 mit rund 50 000 Kilometer pro Stunde (14 Kilometer pro Sekunde) relativ zu Pluto und seinen Trabanten bewegt, wäre schon der Zusammenstoß mit einem Objekt von der Größe eines Reiskorns das Ende für die Sonde. Schon ein Sandkorn könnte sie bei dieser Geschwindigkeit stark beschädigen. Allerdings gehen die Missionsplaner derzeit davon aus, dass eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 10 000 besteht, dass New Horizons beim Vorbeiflug beschädigt oder zerstört wird.

Blue Planet

Unsichtbare Monsterwellen - 200 Meter hoch und doch unter Wasser

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© M. H. Alford et al., Scripps Institution of Oceanography
Numerische Simulation von internen Tiefenwellen, die hier Höhen von bis zu 200 Metern erreichen.
La Jolla (USA) - Meterhohe Wellen schlagen ununterbrochen an die Küsten der Ozeane. Viel höher als selbst Tsunami-Wellen bauen sich unsichtbare Wogen unter der Wasseroberfläche auf. Diese internen Wellen analysierte nun eine multinationale Forschergruppe in der Luzon-Straße zwischen den Philippinen und Taiwan. Dort breiten sich nach bisheriger Kenntnis die stärkten Wellen mit Höhen von mehreren hundert Metern aus. Die von dieser Wasserbewegung verursachten Turbulenzen haben einen großen Einfluss auf Klimaprozesse, die Navigation unter Wasser und den Nährstofftransport in den Ozeanen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.

„Diese internen Wellen können höher als Wolkenkratzer sein und sind wichtig für Ökosysteme und das Klima“, sagt Erstautor Matthew H. Alford von der Scripps Institution of Oceanography an der University of California San Diego. Gemeinsam mit Kollegen von insgesamt 25 Instituten aus fünf Ländern gelang es Alford, mehr über Entstehung und Verhalten dieser Tiefenwellen zu erfahren. Dazu organisierten sie eine groß angelegte Messkampagne, bei der sie während des Sommers 2011 sowohl vor Ort mit Bojen und Strömungssensoren als auch mit Satellitenaufnahmen einen umfassenden Datensatz in der Luzon-Straße sammelten. Für die Auswertung dieser Daten nutzten die Meeresforscher verschiedene numerische Modelle.