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Woher stammt die "Quarantäne"? Wie entsteht ein Schwarzes Loch? Warum fallen Wolken nicht vom Himmel? SWR Redakteur Gábor Paál und Gäste aus der Wissenschaft erklären im Wechsel jeden Tag ein kleines Stückchen Welt. Texte unter http://1000-antworten.de
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Yesterday · 1 min
Wie viel Sonnencreme sollte ich verwenden?
Für Sonnencreme gilt: viel hilft viel! Beim Thema Sonnencreme gilt: Viel hilft viel. Das heißt konkret: Fürs Gesicht zwei Fingerlängen Sonnencreme. Wer in Badehose oder Bikini rausgeht, sollte anderthalb bis zwei Schnapsgläser voll Sonnencreme auf dem Körper verteilen. Das ist eine gute Orientierung. Ohren, Scheitel, Glatze: "Sonnenterrassen" nicht vergessen Wichtig ist, vor dem Sonnenbad an die Areale zu denken, die man leicht vergisst: die Stellen hinter den Ohren, evtl. Scheitel oder Glatze – je nach Frisur. Die "Sonnenterrassen" sind besonders gefährdet: das Ohr oben, der Nasenrücken, die Jochbeine und je nach Anatomie die Oberlippe oder die Unterlippe – der Teil des Mundes, der hervorsteht. Wichtig ist also: Vor dem Sonnenbad bewusst eincremen. Und wichtig ist auch, nachzucremen, wenn man geschwitzt hat oder baden war. Motto: meiden, kleiden, cremen Noch besser ist es, wenn man nach folgendem Motto handelt: meiden, kleiden, cremen. Das heißt: Man sollte sich nicht in die pralle Sonne hauen, sondern in den Schatten gehen. Man sollte die Mittagssonne meiden. Und man sollte an die Kleidung denken. Die sollte dicht gewebt, aber locker sein. UV-Schutzkleidung für Kinder sollte dem Standard 801 entsprechen. Die Schutzkleidung darf im Wasser nicht durchsichtig werden, denn sonst bekommt man auch durch ein helles T-Shirt einen Sonnenbrand.
Yesterday · 2 min
Warum heißt New York auch "Big Apple"?
New York City – lebendig und verführerisch Zur Herkunft der Bezeichnung "Big Apple" für New York könnte man alle möglichen Spekulationen anstellen: War die Stadt einst berühmt für ihre Apfelbäume? Nein. Mit der Computerfirma von Steve Jobs kann es auch nichts zu tun haben, denn die kam erst später und ist an der Westküste angesiedelt. Schon Anfang der 1970er-Jahre gab es eine große Werbekampagne, um Touristen anzuziehen. Da wurde das zum Slogan des Stadtmarketings. "Big Apple" sollte sich einprägen, der Apfel in den Prospekten zum wiedererkennbaren Logo werden. Der rote, knackige, saftige Apfel sollte stehen für eine vor Leben strotzende, vielleicht auch verführerische Stadt – und das hat sich eingeprägt. Früheste Quelle mit Verweis auf den Apfel: Buch von 1909 Allerdings haben sich das die Marketingleute nicht einfach so ausgedacht; der Ausdruck "Big Apple" war schon vorher da. Die erste Erwähnung findet sich im Jahr 1909. Damals erschien ein Buch des Schriftstellers Edward S. Martin – er war unter anderem Herausgeber des Life Magazines. Das Buch hieß "The wayfarer". Darin findet sich ein Zitat über die Leute aus dem Mittleren Westen, aus Kansas, die New York als eine gierige Stadt betrachten und finden, dass "der große Apfel" – eben New York, "einen unangemessen großen Anteil des nationalen Saftes abbekommt". Das ist die früheste Quelle, in der New York als Big Apple bezeichnet wird. Pferdesport und Jazz greifen Ausdruck "Big Apple" auf Der Ausdruck "Big Apple“ war also wohl schon gängig, wurde von verschiedenen Seiten am Leben gehalten. Da war zum einen der Pferderennsport der 1920er-Jahre. Pferderennen waren in New York sehr beliebt. Und die Preise für die Sieger waren entsprechend hoch. Und wer da gewonnen hat, von dem hat man gesagt, er habe den Big Apple gewonnen. Das allein hätte sich aber vielleicht noch nicht so in den Köpfen festgesetzt, wenn es nicht einen Sportjournalisten beim New York Morning Telegraph geben hätte: John Fitz Gerald benannte nach diesem Umstand seine regelmäßige Pferdesport-Kolumne: "Around the Big Apple". Er sagt, er hätte das in New Orleans aufgeschnappt, wo die Pferderennen etwas niedriger dotiert waren und wo die Reiter und ihre Stallknechte neiderfüllt von New York als der Stadt sprachen, wo man ordentlich abkassieren konnte – wo es den Big Apple zu gewinnen gab. Da dachte man wohl auch an die Pferde, die sich beim Rennen einen großen Apfel verdient haben, aber gemeint war natürlich das große Geld, das ihre Reiter mit nach Hause getragen haben. Später haben dann Jazzmusiker den Ausdruck aufgegriffen. Es gibt viele Jazz-Stücke der 1930er-Jahre, wo New York als Big Apple bezeichnet wird. Der Begriff hat sich also offenbar schon früh eingebürgert – bevor er dann in den 1970er-Jahren von der Stadt aktiv fürs Marketing benutzt wurde.
Sunday · 2 min
Woher kommt "Die Kirche im Dorf lassen"?
Im Dorf nicht übertreiben mit dem Prozessionseifer Warum man "die Kirche im Dorf lassen" soll – dazu gibt es zwei halbwegs plausible Erklärungen. Die eine geht so: Der Ausdruck geht auf die Zeit zurück, in der die katholische Kirche noch viele Prozessionen auf dem Land durchführte. Dummerweise haben Dörfer aber die Eigenschaft, dass sie klein sind. Eine Prozession, die von einem Ende des Dorfes zum anderen geht, wäre also schnell zu Ende und machte nicht viel her. Und wenn weitere Gläubige aus der Umgebung teilnehmen würden, platzte das Dorf schnell aus allen Nähten. Also gab es Bestrebungen, die Prozessionen außerhalb der Dörfer auszutragen, sodass die Kirche – gemeint war nicht das Kirchhaus, sondern die Kirchengemeinde – sich aus dem Dorf herausbegeben musste. Das stieß jedoch auf Widerstand. Viele meinten: Nein, die Kirche – das Kirchenleben – gehört ins Dorf. Da soll man es doch belassen, auch wenn die Prozession dann eben kleiner ausfallen mag. – Das passt auch zur heutigen Bedeutung des Ausdrucks "Die Kirche im Dorf lassen" im Sinne von: Lasst es uns nicht übertreiben, es geht auch eine Nummer kleiner. Eine Frage der Macht: Als Dorfkirchen über Stadtkirchen regierten Eine weiter mögliche Erklärung führt den Ausdruck auf das späte Mittelalter zurück. Dort wurde der Ausdruck zum ersten Mal nachgewiesen, auch in Frankreich. Bis ins späte Mittelalter hinein wurden neue Siedlungen in enger Zusammenarbeit mit der Kirche gegründet. Die Kirche war im Dorf verwurzelt; sie war Kristallisationskern neuer Siedlungen. Diese Dorfkirchen regierten anfangs auch über viele Stadtkirchen. Beispiel Ulm: Bevor das Ulmer Münster gebaut wurde, lag die für Ulm zuständige Pfarrkirche außerhalb der Stadt. Verwaltet wurde sie auch nicht von Ulm, sondern vom Kloster Reichenau. So war es in vielen Städten. Die Städte hatten über ihre Kirchen wenig zu sagen, denn die wurden organisatorisch von Pfarrkirchen auf dem Land verwaltet. Das änderte sich im späten Mittelalter, als die Kathedralen gebaut wurden. Da wurden die Stadtgemeinden nach und nach so groß und mächtig, dass sie sich nicht mehr von den Dorfpfarreien regieren lassen wollten und sich von ihnen abkapselten. Das wiederum passte den Dorfpfarreien nicht. Denn die fürchteten, an Bedeutung zu verlieren, wenn sich die Städte alle von ihnen loslösten. Deshalb gaben sie die Parole aus: Man möge doch die Kirche im Dorf lassen, also da, wo sie traditionell gewachsen ist. Der Vorteil dieser Erklärung ist: Sie passt ein bisschen besser zu den historischen Quellen. Der Nachteil ist: Der Bezug zur heutigen Verwendung dieses Ausdrucks ist weniger deutlich.
Saturday · 4 min
Warum verlieben wir uns? Was ist der Unterschied zu Liebe?
Warum wir uns verlieben, ist eine der großen Fragen nicht nur der Wissenschaft, sondern überhaupt des Lebens … Was passiert im Gehirn, wenn wir verliebt sind? Die Hirnforschung hat hierzu in den vergangenen Jahren ein paar Erkenntnisse hervorgebracht. Insbesondere die US-amerikanische Anthropologin Helen Fisher (1945 – 2024) war sehr aktiv. Inzwischen erforschen aber auch viele andere Wissenschaftler die neurologischen Grundlagen des Liebesverhaltens. Unter Drogen: Im Gehirn von Verliebten wird Dopamin ausgeschüttet Oberflächlich betrachtet ähnelt Verliebtsein einem Suchtverhalten. Wenn wir glücklich verliebt sind – wir also unsere "Droge" bekommen – wird im Gehirn Dopamin ausgeschüttet und das Belohnungssystem aktiviert. Wenn sich dagegen der oder die Angebetete rarmacht, bekommen wir so etwas wie Entzugserscheinungen. Es gibt tatsächlich erstaunlich viele Parallelen zur Sucht, allerdings mit einer wesentlichen Einschränkung: Eine Drogensucht hört normalerweise nicht von allein auf. Sich das Rauchen abzugewöhnen, ist schwer. Unterschied zwischen Verliebtsein und Liebe im Gehirn nachweisbar Das erste Verliebtsein dagegen endet fast immer irgendwann – entweder es erlischt oder geht in Liebe über. Helen Fisher hat gezeigt, dass Verliebtsein und Liebe hirnphysiologisch völlig unterschiedliche Prozesse sind. Das Verliebtsein spielt sich mehr in den älteren archaischen Hirnregionen ab. Bei der Liebe dagegen sind mehr Bereiche des Cortex, also der Großhirnrinde, beteiligt. Dort werden auch bewusste Erinnerungen verarbeitet. Bei der Liebe wirken Bindungshormone wie Oxytocin Ein weiterer Unterschied: Beim Verliebtsein ist viel Dopamin im Spiel, bei der dauerhaften Liebe sind es eher die Bindungshormone wie Oxytocin. Diese Unterschiede entsprechen auch der Alltagserfahrung. Grob gesagt: Liebe beruht auf Vertrautheit. Es ist das Gefühl einer starken Verbundenheit zu jemandem, den wir kennen, mit all seinen Eigentümlichkeiten und Schrullen. Liebe ist ein Gefühl der Zugehörigkeit zwischen zwei Menschen. Verliebtheit ist eine Stufe davor. Es ist der dringende Wunsch, jemandem nahe zu sein, näherzukommen, selbst wenn wir ihn oder sie noch nicht so gut kennen. Das ist aber vereinfacht und zugespitzt. Letztlich sind "Liebe" und "Verliebtsein" Begriffskonstrukte, von denen jeder eine bestimmte Vorstellung hat, bei denen es aber sehr viele verschiedene Schattierungen gibt, gerade in Bezug auf den Begriff "Liebe". Verliebtsein überwindet die intuitive Distanz zu anderen Die zweite Ebene, die evolutionäre, gibt Hinweise darauf, warum wie uns überhaupt verlieben. Gerade durch den Unterschied zwischen Liebe und Verliebtsein wird das deutlich. Lieben – diese starke Verbundenheit fühlen – setzt eine Vertrautheit, ein Kennen voraus. Dazu müssen wir aber erst mal jemanden gut kennenlernen. Da wir aber in einer sozialen Gemeinschaft leben und nicht jeden so nah an uns heranlassen können und wollen, weil wir nicht wissen, wem wir wie weit vertrauen können, halten wir zu den meisten Menschen intuitiv einen gewissen Abstand. Um aber eine Familie zu gründen und eine Liebesbeziehung einzugehen, müssen wir diesen Abstand überwinden. Dazu dient vermutlich das Verliebtsein: Es erzeugt einen so starken Wunsch nach Nähe zu einer ganz bestimmten Person, dass wir die gewöhnlichen Schranken durchbrechen und zu einem bis dahin noch fremden Menschen eine vertraute und irgendwann intime Beziehung eingehen, die dann in Liebe übergehen kann. Verliebtheit und Liebe – mehr als Sex und Fortpflanzung Wenn es nur darum ginge, sich fortzupflanzen, müssten wir nicht unbedingt verliebt sein – der reine Spaß am Sex würde völlig reichen. Die meisten Tiere pflanzen ich fort, ohne in romantischen Gefühlen zu schmachten. Babys brauchen viel Schutz und Fürsorge Das besondere beim Menschen ist allerdings, dass Babys in einer sehr frühen Phase ihrer Entwicklung auf die Welt kommen. Sie sind daher noch lange auf elterliche Betreuung angewiesen. Für das Überleben ist es von Vorteil, wenn die Mutter, die das Baby zur Welt bringt, einen Partner hat, der sich für das Kind mitverantwortlich fühlt. Das geht über die Liebe. Die Liebe ist der Kitt, der ein Elternpaar zusammenhält. Aber das Vehikel, dass es erst einmal zusammenfindet, scheint das Verliebtsein zu sein.
Friday · 3 min
Wie schnell kann ein Mensch vom Himmel fallen?
Rekord: 1.357,6 km/h Rekordhalter ist der österreichische Extremsportler Felix Baumgartner (1969 - 2025). Er hat im Oktober 2012 im freien Fall eine Geschwindigkeit von 1357,6 km/h erreicht und damit als bisher einziger Mensch die Schallmauer durchbrochen. Das ist die empirische Antwort auf die Frage. Man kann sich hier aber auch physikalisch nähern. Wirkung von Gravitationskraft und Luftwiderstand Zwei Faktoren sind für die Fallgeschwindigkeit entscheidend: Die Gravitationskraft der Erde und der Luftwiderstand. Die Erdanziehung wirkt auf alles, was herunterfällt, gleich: Ein Mensch wird genauso stark beschleunigt wie ein herunterfallendes Blatt oder ein Regentropfen, nämlich mit der sogenannten Erdbeschleunigung von 9,81 m/s². Das bedeutet: Ohne Luftwiderstand würden wir im freien Fall pro Sekunde 9,81 m/s – das sind umgerechnet 35 km/h – schneller: Nach zwei Sekunden fallen wir mit 70 km/h, nach 3 Sekunden mit 105 km/h und so weiter. Nach einer Minute hätten wir dann schon eine Geschwindigkeit von 2.100 Stundenkilometern – hätten also längst die Schallmauer durchbrochen. Dass es so weit nicht kommt, liegt am Luftwiderstand. Dieser nimmt mit der Geschwindigkeit überproportional zu und irgendwann gleicht sich das aus: Der Mensch wird dann durch die Anziehungskraft der Erde genauso stark beschleunigt, wie er gleichzeitig durch den Luftwiderstand wieder gebremst wird. Und dann wird er nicht mehr schneller. Fallschirmspringer erreichen etwa 200 km/h Beim normalen Fallschirmspringer passiert das schon nach 6 bis 7 Sekunden. Ein Fallschirmspringer erreicht also meist eine Geschwindigkeit von ungefähr 200 km/h – und irgendwann öffnet sich dann hoffentlich der Fallschirm. Allerdings nehmen Fallschirmspringer eine besondere Position ein: Sie machen sich breit, fliegen auf dem Bauch liegend und strecken die Arme und Beine schräg von sich. Das erhöht den Luftwiderstand. Wenn man stattdessen mit den Füßen nach unten springen würde – so wie die meisten im Schwimmbad vom 5-Meter-Brett springen – kann man deutlich schneller werden. Und noch windschnittiger wird man, wenn man mit dem Kopf nach unten springt. Wie man die Schallmauer durchbrechen kann Baumgartner gelang es, die Schallmauer zu durchbrechen, weil er von sehr weit oben gestartet ist. Er ist mit einem Heliumballon bis in eine Höhe von 39 km aufgestiegen. Also fast viermal so hoch wie ein normales Passagierflugzeug. In dieser Höhe ist die Luft so dünn und damit der Luftwiederstand so gering, dass er zumindest in der ersten Minute noch kaum abgebremst wird. Deshalb hat er nach einer halben Minute die Schallmauer durchbrochen. Aus so einer Höhe springt man natürlich nicht so einfach runter: Felix Baumgartner hatte einen Druckanzug an und hat sich jahrelang auf den Sprung vorbereitet. Beraten wurde er dabei von Joseph Kittinger. Kittinger war der letzte, der vor ihm ähnliches gewagt hatte: Der US-Kampfpilot und Extrem-Ballon-Fahrer ist 1960 aus 30 Kilometer Höhe abgesprungen und hat 988 km/h erreicht.
Thursday · 1 min
Warum läuft Silber an?
Das klingt wie ein Widerspruch: Silber ist ja ein Edelmetall. Und Edelmetalle heißen deshalb so, weil sie beständig sind und zum Beispiel nicht rosten, also nicht oxidieren. Schwefelwasserstoff greift das Silber an Obwohl Silber ein Edelmetall ist, läuft es an. Dieses Anlaufen ist auch eine Form von Oxidation. Unter Oxidation verstehen wir meist, dass sich ein Stoff mit Sauerstoff verbindet. Allerdings kann es in der Chemie auch andere Formen der Oxidation geben, etwa mit Schwefel. Genau das passiert mit dem Silber unter bestimmten Bedingungen. Vor allem Schwefelwasserstoff kann das Silber angreifen – Schwefelwasserstoff, chemisch H2S, gibt es in Spuren überall in der Luft. Eier und Fisch lassen Silberbesteck anlaufen Wenn die Konzentration von Schwefelwasserstoff stärker ist, kann man das riechen: Das ist der berühmte Faule-Eier-Geruch. Der heißt deshalb so, weil Eier diese Schwefelwasserstoffverbindungen verstärkt enthalten. Genauso wie Fisch. Deshalb läuft Silberbesteck vorzugsweise dann an, wenn wir damit Eier oder Fisch essen. In dieser Konstellation passiert dann bei einem Silberlöffel Folgendes: Die Oberfläche des Silbers nimmt aus dem Schwefelwasserstoff den Schwefel weg und wird zu "Schwefelsilber", also: Silbersulfid. Das hat diesen bräunlich-schwarzen Farbton, den wir als "angelaufen" bezeichnen. Das sieht nicht schön aus, ist aber nicht giftig.
Wednesday · 3 min
Warum dreht sich der Uhrzeiger rechtsherum?
Erste Räderuhren um 1300 in Italien Als die Uhren mit Zeiger erfunden wurden, wäre es egal gewesen, ob die Zeiger sich links- oder rechtsherum drehen. Beides wäre möglich gewesen. Aber schon früh, als die ersten Uhren aufkamen, gab es das Bedürfnis nach Einheitlichkeit. Die ersten Räderuhren, bei denen sich Zeiger drehten, hingen an Kirchtürmen und Rathäusern in Europa, genauer in Italien. Das war um 1300 herum. Es wäre für die Menschen verwirrend gewesen, wenn sich die eine Uhr links-, die andere rechtsherum dreht. Deshalb gab es ein Bedürfnis, das festzulegen. Mir ist keine Quelle bekannt, aus der hervorgeht, warum sich die rechtsdrehende Uhr durchgesetzt hat. Die gängige Vermutung ist, dass die frühen Uhrenbauer sich an dem orientiert haben, was sie schon kannten – und das war die Sonnenuhr. Das Prinzip kennt jeder: Ein Stab ragt aus einer ebenen Fläche heraus und wirft einen Schatten; dieser Schatten bewegt sich mit der Sonne. In Europa bewegt sich die Sonne im Tagesverlauf rechtsherum: Von Osten über den Süden nach Westen – entsprechend bewegt sich der Schatten einer Sonnenuhr. Da die mechanischen Uhren in Europa erfunden wurden, wurden sie so gebaut, dass der Stundenzeiger sich analog dazu in die gleiche Richtung dreht: rechtsherum. Das bedeutet auch: Wäre die Uhr auf der Südhalbkugel erfunden worden, würden sich die Zeiger heute vielleicht andersherum drehen. Denn von dort aus schaut man in der entgegengesetzten Richtung auf die Sonne. Somit bewegt sie sich dort im Tagesverlauf linksherum. Ist der Stundenzeiger eine Anlehnung an den Schatten der Sonnenuhr? Fast. Der Unterschied ist, dass sich der Stundenzeiger bei den gängigen Uhren doppelt so schnell dreht. Der Schatten einer Sonnenuhr nimmt jede Position nur einmal am Tag ein. Der Stundenzeiger einer Uhr dagegen macht zwei volle Umdrehungen pro Tag an. Er dreht sich auf dem Ziffernblatt zweimal von 12 bis wieder 12, zeigt also zweimal pro Tag die gleiche Zeit an. Es gibt aber Ausnahmen – eine bekannte ist der Uhrturm von San Marco in Venedig. Auch da dreht sich der Zeiger rechtsherum, aber das Zifferblatt ist in 24 Stunden unterteilt. Der Stundenzeiger bewegt sich somit vom Rhythmus analog zur Sonne. Aber die Regel ist bis heute das 12-Stunden-Zifferblatt. Gegen die Theorie, dass die Sonnenuhr als Vorbild gedient hat, gibt es allerdings auch einen berechtigten Einwand: Der Schatten einer Sonnenuhr dreht sich nämlich nur dann rechtsherum, wenn man von einem Stab ausgeht, der im Boden steckt. Es gab allerdings schon früh – bereits im Alten Ägypten – Sonnenuhren, die an Wänden angebracht waren. Und da ist es genau umgekehrt. Durch die veränderte Situation wandert der Schatten hier linksherum. Wir wissen, dass die ersten mechanischen Uhren ebenfalls an Wänden angebracht waren, eben an Rathäusern und Kirchtürmen. Insofern wäre es für die Uhrenbauer fast noch naheliegender gewesen, sich an diesen Wand-Sonnenuhren zu orientieren und die Uhren linksherum laufen zu lassen. Und doch hat sich die Rechtsdrehung durchgesetzt. Wie gesagt, die gängige Annahme ist, dass es mit der primitiven Sonnenuhr am Boden zu tun hat. Aber ich kenne keine historische Quelle, die zeigt, dass die frühen Uhrenbauer so argumentiert haben. SWR 2011 / 2026
July 28 · 1 min
Warum können Papageien sprechen?
Papageien passen sich Artgenossen an Papageien plappern nicht nur Menschen nach – dieses Phänomen entsteht eher als Nebeneffekt einer viel grundlegenderen Eigenschaft: Papageien passen sich anderen Papageien an. Die Heimat des Papageien ist der Regenwald, dort leben sie in Gruppen. Innerhalb dieser Gruppen gibt es – wie in sozialen Gruppen bei Menschen auch – oft einen vorherrschenden Klang, einen Slang, an dem sich die Mitglieder der Gruppe gegenseitig erkennen und von anderen abgrenzen. Diesen Slang können sich Papageien aneignen. Andere Vögel machen das in gewissen Grenzen auch, nur anders. Singvögel singen. Papageien haben bekanntlich keine besonders schönen Singstimmen – da hat das Plappern die Rolle übernommen, die bei anderen Vögeln das Singen hat. Dicke Papageien-Zunge bringt viele Laute hervor Bei den Papageien wird auch geplappert, wenn ein Männchen einem Weibchen imponieren will: Die Nachtigall- und Blaumeisenmännchen singen, der Papagei plappert – weil er dafür von der Natur ausgestattet ist. Der Stimmapparat der Papageien ist primitiver als der der meisten anderen Vögel, dafür haben sie eine dicke Zunge, mit der sie sehr viele verschiedene Laute hervorbringen können. Papagei und Mensch: nachahmen, aber nicht verstehen Eigentlich nutzen die Vögel ihre Fähigkeit zur Kommunikation und Anpassung in ihrer Papageiengruppe. Wenn sie aber bei Menschen aufwachsen, wird der Mensch zu ihrer Bezugsperson und so ahmen sie ihn nach. Sie können auch lernen, "Wörter" bestimmten Situationen oder Kontexten zuzuordnen und entsprechend dann zu "sagen". Dies bedeutet aber nicht, dass Parageien die Bedeutung der einzelnen Wörter wirklich verstehen.
July 24 · 1 min
Warum "drücken" wir jemandem "die Daumen"?
Früher Hinweis auf das "Daumendrücken" bereits bei Plinius dem Älteren Den Ausdruck kannten offenbar schon die alten Römer, für die das Daumendrücken zu tun hatte mit "jemandem Glück wünschen", "jemanden in Gedanken unterstützen". Belegt wird das durch ein Zitat des römischen Naturforschers Plinius des Älteren. Der hat im ersten Jahrhundert nach Christus das gesammelte naturkundliche Wissen der damaligen Zeit zusammengetragen. In dieser Art Enzyklopädie gibt es ein Kapitel über Heilmittel. Dort findet sich der Satz: Pollices, cum faveamus, premere etiam proverbio iubemur: "Schon das Sprichwort fordert uns auf, die Daumen zu drücken, wenn wir jemandem geneigt sind". Dieser Satz lässt darauf schließen, dass es schon damals ein entsprechendes Sprichwort bzw. eine Redensart gegeben hat. Daumen-Geste bei Gladiatorenkämpfen im alten Rom Das Drücken des Daumens war offenbar auch eine übliche Geste bei Gladiatorenkämpfen. Oft hört man, dass das Publikum bei diesen Kämpfen auch mit dem Daumen über das Schicksal von Gladiatoren abgestimmt hat, wobei sehr umstritten ist, ob es wirklich so war, wie es oft dargestellt wird: Also ob das berühmte "Daumen hoch" den Wunsch nach Gnade ausdrückte und "Daumen runter" ein Todesurteil zum Ausdruck bringen sollte – das ist historisch nicht klar überliefert und manches spricht dafür, dass es umgekehrt war. Aber mit dem gedrückten Daumen brachte das Publikum offenbar seine Sympathie für einen Gladiator zum Ausdruck und somit auch seinen Wunsch, dass dieser Gladiator am Leben bleibt. Aus dieser Zeit hat sich das Daumendrücken übers Mittelalter bis in die heutige Zeit gerettet. Auch die Geste des "Stinkefingers" geht auf die alten Römer zurück.
July 20 · 4 min
Macht KI dumm, denkfaul und unkritisch?
Einsatz künstlicher Intelligenz: Deskilling als Gefahr? Der Kern der Frage ist: Gehen Kompetenzen verloren, wenn man Dinge, die man bisher mit dem eigenen Kopf gemacht hat, einer Maschine überträgt? Einen Ausdruck gibt es dafür bereits: "Deskilling" – das ist das Verlieren von Kompetenzen. Aber wie gut ist das im Fall von KI durch Studien belegt? Es gibt ja Analogien: Wer selbst einfache Aufgaben mit dem Taschenrechner rechnet, verliert Übung im Kopfrechnen. Wer sich immer nur mit dem Navi von A nach B bewegt, bekommt weniger Gefühl für die räumliche Struktur einer Umgebung. Und so weiter. Use it or lose it Ein gängiger Satz in der Fachwelt lautet: "Use it or lose it". Frei übersetzt: Kognitive Fähigkeiten, die man nicht benutzt, gehen verloren. Doch nur weil der Effekt bei Taschenrechnern und Navis bekannt ist, ist das noch kein Beweis dafür, dass das auch für generative KI gilt. Außerdem gibt es viele Arten, KI zu nutzen. Wer mit Hilfe von KI vor allem administrative Routine-Aufgabe erledigt, läuft vermutlich nicht Gefahr, "aus dem Denk-Training" zu kommen In anderen Fällen ist das nicht so klar: Wenn sich Leute daran gewöhnen, komplexe Texte durch KI zusammenfassen lassen – verlieren sie dann die Fähigkeit, komplexe Texte selbst zu durchdringen? Wenn Leute ihre eigenen Texte nur noch per KI schreiben, verlieren sie dann die Fähigkeit, selbst gute Texte zu fabrizieren? Harte Daten und Langzeitstudien liegen noch nicht vor Für all diese Fragen bräuchte es empirische Langzeitstudien. Nun gibt es aber ChatGPT erst seit 2022. Und es hat noch ein bisschen gedauert, bis diese generativen Sprachmodelle wirklich zum Alltagswerkzeug einer breiten Masse wurden. Harte Daten, die zeigen, dass, wer eigene Denkaufgaben an die KI auslagert, auch Kompetenzen verliert, gibt es praktisch nicht. Man kann sich der Frage aber auch anders nähern. Es ist zum Beispiel gut belegt, dass wir Dinge besser lernen und verstehen, wenn wir sie selbst schreiben oder auch zeichnen oder visualisieren. Dann prägen sich Zusammenhänge besser ein. Das eigene Schreiben hilft, komplexe Sachverhalte zu durchdringen. Und ebenso ist belegt, dass sich Gedanken beim Schreiben selbst nochmal klarer sortieren oder wir sogar auf neue Ideen und Gedanken kommen. Das heißt: Beim Schreiben dokumentieren wir nicht nur, was wir schon wissen, sondern wir produzieren dabei auch neues Wissen und neue Gedanken. Wenn wir das aber der KI überlassen, findet dieser kreative Impuls durch das eigene Schreiben nicht mehr statt. Und das, womit wir uns beschäftigen, bleibt auch weniger gut im Gedächtnis. Oberflächenwissen versus Tiefenverständnis Insofern ist die Annahme plausibel: Je mehr wir KI für solche Aufgaben nutzen, desto weniger gut verinnerlichen wir Zusammenhänge. Das geht auf Kosten "des Tiefenverständnisses". Diese Annahmen klingen plausibel, lassen sich aber, wie gesagt, noch nicht durch Langzeitstudien belegen. Zu diesem Ergebnis kommt auch eine Meta-Meta-Studie niederländischer Forscher aus dem Jahr 2026. Und selbst wenn es so wäre, wenn die Regel "Use it or lose it" auch für KI gilt, bedeutet eben: Nicht die aktive Nutzung von KI führt dazu, dass ich bestimmte kognitive Fähigkeiten verliere, sondern es ist nur die Nicht-Nutzung meines eigenen Kopfes. Das ist ein kleiner, aber feiner Unterschied. Wichtig ist auch der Unterschied zwischen spezifischen und allgemeinen Kompetenzen. Noch mal das Beispiel mit dem Navi: Ja, die Nutzung von Navigationsgeräten führt dazu, dass wir die räumliche Struktur einer Gegend weniger gut verinnerlichen. Das bedeutet aber nicht automatisch, dass wir das grundsätzlich nicht mehr könnten, wenn es darauf ankäme. Und so ist es bei KI auch: Es kann sein, dass ich Inhalte weniger gut verinnerliche, wenn ich KI genutzt habe. Doch das bedeutet nicht zwangsläufig, dass ich grundsätzlich nicht mehr in der Lage wäre, z.B. komplexe Zusammenhänge zu durchdringen. Das könnte aber ein Langzeiteffekt sein. Wir wissen es nicht, da es nicht gut untersucht ist. Deskilling – ein normaler Prozess im Lauf der Zivilisation? Die Frage ist auch: Wäre das denn überhaupt so schlimm? Oder ist das nicht einfach der Gang der Zivilisation: Neue Techniken führen zu einem Deskilling, zu einem Verlust bestimmte Fähigkeiten, die nicht mehr so wichtig sind. Menschen neigen dazu, sich zu sehr auf KI zu verlassen Darauf gibt es vermutlich keine einfache Antwort, zumal sie davon abhängt, was man unter "schlimm" versteht. Doch eine Gefahr, die im Zusammenhang mit KI diskutiert wird, ist die Sorge, dass kritisches Denken verloren geht. Denn erstens: Je weniger tief ich Zusammenhänge durchdringe, desto weniger hinterfrage ich, wie fundiert bestimmte Behauptungen sind. Und desto weniger fallen mir vielleicht auch Ungereimtheiten auf. Und ein weiterer Effekt: Menschen neigen dazu, Dinge, die ihnen eine Maschine sagt, für besonders relevant und vertrauenswürdig zu halten und eben nicht mehr zu hinterfragen. Dieser Effekt nennt sich Automation Bias und könnte auch dazu führen, dass wir unkritischer werden, wenn wir uns auf KI verlassen. Das kennen wir aus dem Alltag: Obwohl bekannt ist, dass KI teilweise Informationen und Quellen erfindet und auch oft nicht gut zwischen wichtig und unwichtig unterscheidet, kennen wir vermutlich alle Menschen, die in einem Gespräch mal schnell schauen, was die KI zum jeweiligen Thema sagt, als ob das ein besonderes Gewicht hätte. KI verführt dazu, es sich kognitiv bequem zu machen Auch das bedeutet nicht, dass KI generell unkritisch macht. Aber sie verführt mindestens im Einzelfall dazu, es sich kognitiv bequem zu machen und der Maschine zu vertrauen. Weitere Quellen Deutscher Ethikrat: Mensch und Maschine – Herausforderungen durch Künstliche Intelligenz Why are people’s decisions sometimes worse with computer support?
July 18 · 4 min
Wie endet das Universum?
Das Universum begann einmal sehr klein mit dem Urknall; seitdem expandiert es. Astronomen können beobachten, dass sich die Galaxien immer weier voneinander entfernen. Andererseits gibt es die Schwerkraft, die dazu führt, dass sich Materie zusammenklumpt. So sind einst die Sterne und Galaxien entstanden, und so entstehen auch Schwarze Löcher: Materie zieht sich gegenseitig an. Es könnte ein neuer Urknall kommen – oder das Universum endet im Strahlenbrei Nun gibt es mehrere Möglichkeiten: Entweder die Expansion des Universums wird immer langsamer und hört irgendwann auf. Dann wird sich alles aufgrund der Schwerkraft wieder zusammenziehen, vielleicht sogar bis an einem Punkt wie ganz am Anfang. Und dann könnte – so sagen Astrophysiker – auf diese Kontraktion ein neuer Urknall folgen. Das Universum würde also bildhaft gesprochen "atmen": Ein paar Billionen Jahre dehnt es sich aus, dann zieht es sich wieder zusammen, und dann geht alles von vorne los. Die zweite Möglichkeit: Die Expansion geht immer weiter. Im Moment scheint das der wahrscheinlichere Fall zu sein. Die Hinweise verdichten sich, dass sich die Expansion sogar noch beschleunigt. Dafür machen die Astrophysiker die sogenannte "dunkle Energie" verantwortlich, von der sie nicht so genau wissen, was das ist – deshalb "dunkel". Solange die Forscher jedoch nicht wissen, worauf diese dunkle Energie beruht, ob sie immer gleich ist, oder sie mit der Zeit stärker oder schwächer wird, bleibt alles Spekulation. Ein Szenario ist, dass durch diese dunkle Energie nicht nur die Galaxien immer weiter auseinanderdriften, sondern auch die Materie selbst, die von den Sternen übrig bleibt. Irgendwann würde sie sogar die Elementarteilchen auseinanderreißen. Es würde dann keine Materie-Teilchen mehr geben, sondern das ganze Universum wäre ein einziger, über den gesamten Kosmos gleich verteilter kalter Strahlenbrei. Wann könnte das passieren? Aus unserer Wahrnehmung in einer Ewigkeit, nämlich in ein paar Hundert Billiarden Jahren. Zum Vergleich: Seit dem Urknall sind etwa 14 Milliarden Jahre vergangen. Wenn man nun diesen Strahlenbrei als das Ende ansieht, hätte unser Universum zum jetzigen Zeitpunkt nicht einmal ein Tausendstel seines "Lebens" hinter sich. Würde mit dem Strahlenbrei das Universum mutmaßlich enden? Das ist die große Frage. Möglichkeit 1: Ja, der Strahlenbrei ist das Ende. Nichts passiert mehr, es herrscht Stagnation. Eine 2. Möglichkeit hat vor wenigen Jahren der große Mathematiker Roger Penrose vorgeschlagen. Er sagt: In diesem Endzustand gibt es keine Zeit mehr. Die Raumzeit – das wissen wir durch Einstein – wird ja erst durch Masse und Gravitation erzeugt. Wenn die Welt aber nur noch aus Strahlung besteht – und das heißt aus masselosen Teilchen, die mit Lichtgeschwindigkeit hin- und herfliegen – dann hört auch die Zeit auf zu existieren. Und da sagt Penrose: Das ist genau wie beim Urknall ganz am Anfang. Das heißt, obwohl der Urknall – extrem heißer Urzustand, die ganze Welt auf engstem Raum – eigentlich das genaue Gegenteil ist vom mutmaßlichen Ende, dem kalten Strahlenbrei in einem extrem expandierten Universum, können die beiden Zustände mathematisch ineinander übergehen. Das heißt für ihn, aus dem Strahlenbrei könnte ein neuer Urknall hervorgehen und damit buchstäblich eine neue Zeit entstehen. Er spricht von Zyklen der Zeit. Eine faszinierende Vorstellung. Aber letztlich muss man sagen: All das sind graue Theorien. Aber zumindest zur Frage, wann das (heutige) Universum enden wird, kann man wohl sagen: Es hat noch deutlich mehr Zeit vor sich als hinter sich.
July 17 · 3 min
Warum sieht man sich in einem Löffel verkehrt herum?
Gewölbte Innenseite wird zum Hohlspiegel Unser Spiegelbild, wie wir es im Löffel sehen, besteht aus reflektierten Lichtstrahlen. Wenn wir vor einem normalen Wandspiegel stehen, haben wir ein gleich großes, seitenverkehrtes Bild von uns. Parallel auftreffende Lichtstrahlen werden vom Spiegel fast gerade in das Auge zurückgeworfen. Die Innenseite des Löffels ist jedoch gewölbt und wirkt wie ein Hohlspiegel. Dabei werden alle parallelen Lichtstrahlen, die auf den Spiegel treffen, durch die Krümmung abgelenkt, und zwar in Richtung Löffelmitte. Die Lichtstrahlen, die im oberen Teil des Löffels ankommen, werden nach unten zurückgeworfen, die im unteren Teil nach oben. Was oben ist, ist also unten und umgekehrt. Das Spiegelbild steht auf dem Kopf. Warum wird ganz nah am Löffel alles richtig herum gespiegelt? Die nach unten und oben abgelenkten Lichtstrahlen kreuzen sich vor dem Löffel in einem Punkt, dem sogenannten Brennpunkt. Steht der Mensch hinter dem Brennpunkt, dort, wo obere und untere Strahlen vertauscht sind, sieht er sein Bild auf dem Kopf und verkleinert. Kurz vor der Löffeloberfläche aber wird der Bereich vor dem Brennpunkt erreicht, wo sich die Strahlen noch nicht gekreuzt und vertauscht haben. Daher wird alles richtig herum abgebildet. Das kann man zum Beispiel ausprobieren, indem man seinen Finger langsam auf die Innenseite des Löffels zu bewegt. Weil dort das Licht gebündelt wird, erscheint der Finger etwas größer. Dieses Prinzip kennen wir vom Rasier- oder Kosmetikspiegel. Anders sieht es bei der nach außen gewölbten Löffelseite aus. Sie wirkt wie ein Wölbspiegel. Dabei werden gerade auftreffende Lichtstrahlen nach außen hin zerstreut, die oberen Lichtstrahlen noch weiter nach oben, die unteren nach unten. Das Bild bleibt aufrecht, wird aber verzerrt wie bei einer Weitwinkelaufnahme. Dieser Effekt wird für Verkehrsspiegel genutzt.
July 16 · 3 min
Was ist Magnetismus und wie entsteht er?
Elektromagnetische Kraft Der Magnetismus ist der "Zwillingsbruder" der Elektrizität, denn es gibt ein paar auffallende Ähnlichkeiten. Beides – elektrischer Strom wie auch Magnetismus – kennen wir vor allem von Metallen. Beides hat damit zu tun, dass zwei entgegengesetzte Pole eine Kraft aufeinander ausüben. In der Elektrizität kennen wir Plus- und Minus-Pole, beim Magnetismus sprechen wir von Nord- und Südpolen. Die ziehen sich gegenseitig an. Das heißt, zwischen beiden entsteht ein Feld – ein elektrisches oder ein magnetisches Feld. Das alles ist kein Zufall, sondern die beiden Phänomene hängen eng miteinander zusammen. Denn Elektrizität und Magnetismus sind unterschiedliche Ausdrucksformen ein und derselben physikalischen Kraft – eben der "elektromagnetischen Kraft". Wie hängen Magnetismus und Elektrizität zusammen? Magnetismus entsteht dadurch, dass elektrische Ladungen sich in irgendeiner Form bewegen. Das kann in einem Stromleiter sein. Wenn irgendwo Strom fließt, wenn also Elektronen durch einen elektrischen Leiter strömen, dann erzeugt dieser Strom um sich herum ein Magnetfeld. Wenn man einen Draht auf eine Spule wickelt und dann Strom durchjagt, wird diese Spule damit automatisch zu einem Magneten – eben einem Elektromagneten. Aber nur, solange der Strom fließt. Stelle ich den Strom wieder ab, hören also die Elektronen auf, sich zu bewegen, dann hört auch das magnetische Feld auf. Wie entstehen Magnete, die ohne Strom funktionieren? Auch dieser Magnetismus entsteht durch die Bewegung von Elektronen. Der Unterschied ist, dass die Elektronen gewissermaßen um die eigene Achse rotieren. Physiker bezeichnen dieses Phänomen als Spin. Elektronen drehen sich um die eigene Achse – das tun sie immer, dazu braucht es keinen Strom – und auch bei dieser "Bewegung" erzeugen sie ein Magnetfeld. Elektronen gibt es in allen Stoffen. Warum kennen wir Magnetismus vor allem von Metallen? Elektronen gibt es überall und überall rotieren sie – aber in den meisten Stoffen rotieren sie eben durcheinander, jedes in eine andere Richtung. Deshalb erzeugen sie kein klares magnetisches Feld. Bei Metallen ist das anders. Metalle haben eine besondere Struktur. Die Atome sind dort in einem Gitter angeordnet, in dem sich zumindest ein Teil der Elektronen frei bewegen kann. Deshalb sind Metalle auch so gute elektrische Leiter – die Elektronen sind nicht so stark an die Atome gebunden. Sie bewegen sich frei und das führt dazu, dass sie sich auch in ihrer Spinrichtung gegenseitig beeinflussen. Das heißt, wenn sie in ein magnetisches Feld geraten, richten sie ihre "Drehachse" entlang des Feldes neu aus. Und wenn alle Elektronen sozusagen in der gleichen Richtung rotieren, entsteht durch die Summe all dieser Minirotationen ein Magnetfeld. Insofern ist die Bewegung – vor allem von Elektronen – Ursache sowohl für elektrischen Strom als auch für Magnetismus – wenn auch auf sehr unterschiedliche Weise. Das zeigt sich zum Beispiel daran, dass ein elektrisch geladener Körper – also z.B. ein Minus-Pol – isoliert im Raum existieren kann. Dagegen trägt jeder Magnet immer beide Pole gleichzeitig in sich – auf der einen Seite ist ein Nordpol, auf der anderen ein Südpol. Daran ändert sich auch nichts, wenn man einen Magneten in der Mitte teilt: Dann hat man zwei Hälften, von denen jede wiederum einen Nordpol und einen Südpol hat. Damit hängt ein weiterer Unterschied zusammen: Wenn man elektrische Ladungen trennt, kann man eine Spannung erzeugen und Strom fließen lassen. Mit diesem elektrischen Strom kann man Lampen zum Leuchten bringen und Maschinen antreiben – aber wir kennen nicht in gleicher Weise "magnetischen Strom". Ich habe am Anfang gesagt, Elektrizität und Magnetismus sind Zwillinge, aber sie sind bei allen Ähnlichkeiten ungleiche Zwillinge.
July 15 · 3 min
Wie entsteht Wasser im Weltraum?
Wasser gab es bereits in der Frühzeit des Universums Die Erde ist zwar ein ausgesprochener Wasser-Planet – trotzdem ist Wasser kein Privileg der Erde. Das Wasser gab es schon lange, bevor sich die Erde aus Staub zusammengeballt hat. Vor ein paar Jahren haben Forscher nachgewiesen, dass es Wasser schon in der Frühzeit des Universums gab. Man darf sich das aber nicht als geschlossene Masse vorstellen, also als Tröpfchen oder Eis, sondern es handelt sich um einzelne Wassermoleküle, die sich isoliert voneinander im Weltall befinden. Wie ist dieses Wasser entstanden? Bisher sind nur die groben Zusammenhänge klar: Wasser besteht aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff. Wasserstoff ist das einfachste, primitivste aller Elemente, das erste, was überhaupt im Universum entstanden ist. Es besteht aus einem Proton und einem Elektron. Alle anderen Elemente wurden unter viel Druck aus diesem Wasserstoff "zusammengebacken". Das ist das, was Physiker Kernfusion nennen. Da ist als erstes Helium – Helium entsteht auch in der Sonne: Jeweils vier Wasserstoffatome fusionieren unter hohem Druck und enormer Hitze zu einem Heliumatom. Wenn die Sterne noch größer sind – wesentlich größer als die Sonne – ist der Druck so groß, dass auch die Heliumatome zusammengebacken werden. Da wird aus drei Heliumatomen ein Kohlenstoffatom oder, wenn es vier sind, ein Sauerstoffatom. Damit hätten wir also schon mal die Elemente, die wir für Wasser brauchen: Wasserstoff und Sauerstoff. Die müssen sich nun verbinden – das tun sie aber erst, wenn sie aus den Sternen, in denen sie entstanden sind, in die Weiten des Weltalls geschleudert wurden. Und selbst da ist es schwierig. Denn solange die einzelnen Atome im Weltall herumschwirren, verbinden sie sich nicht. Es braucht dazu offenbar größere Teilchen – konkret: Staubpartikel. Es sieht also so aus, als haben sich Wasserstoff und Sauerstoff schon im jungen Universum an Staubpartikeln zusammengefunden. Die erste Verbindung war dabei aber offenbar noch nicht Wasser, sondern Wasserstoffperoxid – H2O2, also das Zeug, das man zum Blondieren der Haare verwenden kann. Erst in einer weiteren Reaktion entsteht aus H2O2 das normale Wasser H2O. Das sind aber im Moment wirklich mehr Vermutungen, denn die Forscher haben ja nicht viel: Sie haben ihre Teleskope, mit denen sie in den Tiefen des Weltalls nach den typischen Wellenspektren dieser Moleküle gucken können, und ein paar chemische Experimente, mit denen sie zeigen können, wie es abgelaufen sein könnte. Aber das war’s dann auch schon. Ist das Wasser auf der Erde ein Überrest aus den Frühzeiten des Universums? Ja, wobei noch nicht geklärt ist, wie es auf die Erde kam. Es gibt zwei Modelle: Entweder die Erde ist nass entstanden, das heißt, als sie sich aus Staub geformt hat, war das Wasser schon mit drin. Und im Lauf der Zeit haben dann Vulkane das im Erdinneren vorhandene Wasser nach außen an die Erdoberfläche transportiert. Die andere Möglichkeit: Die Erde ist trocken entstanden oder "halbnass", während der Großteil des heutigen Wassers erst später durch Kometen in Form von Eis auf die Erde gebracht wurde. Für beide Theorien gibt es Hinweise – vielleicht war es auch eine Kombination aus beidem – insofern ist das noch nicht geklärt.
July 14 · 3 min
Warum werden Metallrohre und -Gewinde in Zoll angegeben, aber Abflussrohre in metrischen Durchmessern?
Engländer setzten Standard bei Metallgewinden Die Metallgewinde wurden zuerst in England genormt, 1841 von Sir Joseph Whitworth. Das hat sich zumindest bei Wasser- und Gasleitungen gehalten. Die Engländer haben damals den Standard gesetzt, und sie haben auch die ersten Gasleitungen in Deutschland gebaut. Das Kuriose: Rechnet man die Zollangaben in Zentimeter um und misst dann die Gewinde nach, stellt man fest, dass das gar nicht übereinstimmt. Ein sogenanntes "1"-Rohrgewinde" ist nämlich nicht etwa einen Zoll breit, sondern etwas breiter. Zollangabe bezeichnete ursprünglich den Innendurchmesser Woher kommt das? Ein Rohr hat einen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser. Ursprünglich bezeichnete die Zollangabe den Innendurchmesser. Ein 1-Zoll-Rohr hatte einen Innendurchmesser von einem Zoll, also 25,4 Millimeter. Damals war der Stahl aber noch nicht so gut und stabil wie heute. Deshalb war die Rohrwandung relativ massiv, nämlich 3,75 mm. Addiert man die hinzu - und zwar zweimal, auf beiden Seiten - ergab sich bei einem Zoll Innendurchmesser ein Außendurchmesser von etwa 3,3 Zentimeter. Nun weiß aber jeder Heimwerker, dass die eigentlich entscheidende Größe beim Verlegen von Rohren der Außendurchmesser ist. Der Außendurchmesser bestimmt, welches Werkzeug ich brauche und wie viel Platz das Rohr in der Wand oder im Boden beansprucht. Besserer Stahl: Rohrwandungen heute nur noch halb so dick wie früher Seit dem 19. Jahrhundert hat sich die Stahlqualität verbessert. Dadurch ist es möglich, die Rohrwandungen dünner zu machen. Sie sind zum Teil nur noch halb so dick wie im 19. Jahrhundert. Nun wollte man aber die alten eingeführten Standardmaße behalten. Das heißt, man wollte sich weiter darauf verlassen, dass ein 1-Zoll-Rohr einen Außendurchmesser von 3,3 Zentimetern hat. Also wurden die Rohre von innen weiter. Und so ist ein sogenanntes 1-Zoll-Rohr heute nicht mehr einen Zoll breit, also 2,54 Zentimeter, sondern hat einen Innendurchmesser zum Teil von mehr als 3 Zentimetern. Warum ist die Zollangabe bei uns erlaubt? Sonst werden doch alle Maße metrisch angegeben? Die alte Zoll-Bezeichnung ist nur noch ein Name. Das heißt, ein sogenanntes "3/8-Zoll"-Gewinde trägt die Bezeichnung R3/8, aber definiert – in der Deutschen Industrienorm – ist die sogenannte Nennweite in Millimetern, nicht in Zoll. Generell werden diese Zoll-Angaben auch nur noch bei Rohren bis zu etwa 4 cm verwendet. Bei größeren Rohren haben sich auch im Handel die metrischen Bezeichnungen durchgesetzt. Deshalb werden auch die Abflussrohre – die sind ja weiter als die Zuleitungen – in Millimetern angegeben. Bildschirmdiagonalen werden in Zoll angegeben Die Zollangaben für Bildschirme oder Disketten kommen aus den USA. Die haben die Standards gesetzt, die heute weltweit gelten. Nur dass die Zollwerte tatsächlich noch stimmen. Ein 15-Zoll-Bildschirm hat tatsächlich eine Diagonale von 15 Zoll. Es ging vor Gericht hin und her, ob diese Angaben in Deutschland zulässig sind oder ob die Hersteller nicht doch alles in Zentimetern angeben müssen. Aber zuletzt haben die Gerichte gesagt: Die Verbraucher haben sich so an diese Zoll-Angaben gewöhnt, dass die im Zusammenhang mit Bildschirmen weiterhin geduldet werden können. Dank an Daniel Wosniotzka vom Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches
July 13 · 2 min
Warum sieht nasse Wäsche dunkler aus oder ist durchsichtig?
Trockene Wäsche hat im Vergleich zu nasser Wäsche eine relativ raue Oberfläche. Ein Seidenhemd kann sich glatt anfühlen, aber auf mikroskopischer Ebene ist es immer noch ziemlich rau. Es sind viele Fäden, die aus noch dünneren Fasern bestehen. Die stehen in verschiedene Richtungen ab, zumindest im Mikrometer-Bereich. Wasser glättet die Oberfläche der Fasern Jetzt stellen wir uns vor, dass Licht aus irgendeiner Quelle auf diese raue Oberfläche fällt. Was passiert mit dem Licht? Es wird gestreut, und zwar in alle Richtungen. Deshalb wird der Stoff gleichmäßig hell. Wenn wir den Stoff nass machen, dann bildet sich eine glattere Oberfläche durch das Wasser, weil das Wasser die noch bestehenden Zwischenräume im Gewebe auffüllt und die Oberfläche auf diese Weise glättet. Außerdem hält das Wasser die Fasern zusammen – wie man beim Nähen einen Faden befeuchtet, damit man ihn besser durchs Nadelöhr bekommt. Die Oberfläche wird durch das Wasser also insgesamt glatter, weniger rau und die Folge ist, dass weniger Lichtanteile gestreut werden. Dafür werden umso mehr Lichtanteile an dieser glatten Oberfläche gespiegelt. Glatte Oberflächen spiegeln tendenziell mehr und Wasser spiegelt sowieso. Durch diesen Spiegelungseffekt geht das Licht nicht mehr in alle Richtungen, sondern da gilt das alte Gesetz: Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel. Das heißt, wenn man den Stoff aus ganz bestimmten Richtungen ansieht, wirkt er richtig hell. Dafür wirkt er aus den übrigen Richtungen umso dunkler. Warum werden nasse Stoffe durchsichtig? Das Wasser, das die vielen Poren im Gewebe ausfüllt, lässt einen Teil des Lichts durch. So kann nur der übrige Teil noch zurückgeworfen werden. Damit erschein die Wäsche auch dunkler. Das sind die beiden Effekte: Der nasse Stoff streut das Licht weniger und ein Teil des Lichts "verschwindet" im Wasser und geht damit für den Betrachter verloren.
July 12 · 2 min
Warum sind Wasserkocher so laut?
Wenn aus Wasser Dampf wird Das Rauschen entsteht durch Dampfbläschen. Stellen Sie sich plastisch vor, was im Wasserkocher passiert: Das Wasser wird von unten durch eine Heizspirale oder eine elektrische Bodenplatte erhitzt. Diese Bodenplatte ist, je nach Modell, mehrere Hundert Grad heiß – sonst könnte sie das Wasser nicht auf 100°C erhitzen. Die Wasserschicht, die sich unmittelbar über dieser heißen Bodenplatte befindet, erhitzt sich sehr schnell auf über 100°C. Das führt dazu, dass ein Teil dieses untersten Wassers in den gasförmigen Zustand übergeht: Aus Wasser wird Dampf. Explosionen und Druckwellen Dieser Dampf bildet viele kleine Blasen, die aufsteigen. Und wenn aus Wasser Dampf wird, ist damit eine enorme Ausdehnung verbunden – die Bläschenbildung geht somit einher mit vielen winzig kleinen Explosionen. So entsteht überall dort, wo sich eine Dampfblase bildet, eine kleine Explosion und somit eine Druckwelle – damit haben wir die erste Quelle für das Rauschen. Aber es geht noch weiter: Diese Bläschen steigen auf und gelangen, da das Wasser in den darüber befindlichen Schichten noch kühler ist, gleich wieder in eine kältere Umgebung. Also kühlt sich der Wasserdampf im Gasbläschen wieder ab, der Dampf kondensiert und das Bläschen bricht in sich zusammen. Deswegen sehen wir diese Bläschen am Anfang meist auch nicht. Sie schaffen es nämlich nicht bis zur Oberfläche, sondern fallen vorher zusammen, sie implodieren. Das ist eine weitere Schallquelle. Ruhe kehrt ein, wenn das Wasser kocht Wenn das Wasser kocht, wird es wieder leiser. Denn dann ist das gesamte Wasser von oben bis unten mehr oder weniger gleich heiß. Die Gasbläschen steigen weiter auf, aber oben ist das Wasser auch heiß. Deshalb bleiben sie erhalten und implodieren nicht. Wenn sie aufsteigen, vereinigen sie sich dabei mit anderen Bläschen zu großen Blasen. Wenige große Blasen erzeugen aber beim Aufsteigen weniger Schall und gleichzeitig eine tiefere Tonfrequenz als viele kleine Bläschen. Und je heißer das Wasser wird, desto eher schaffen es die Bläschen bis an die Oberfläche. Deshalb wird das Rauschen vor allem in dem Moment leiser, in dem das Wasser anfängt zu blubbern und zu sprudeln – eben weil die Gasbläschen dann zwar sichtbar, aber leise an der Oberfläche austreten und nicht mehr im Wasser selbst implodieren.
July 11 · 3 min
Wie schwer sind Wolken und warum fallen sie nicht vom Himmel?
Wolken: mehr Luft als Wasser Man denkt immer, Wolken seien leicht – so wie sie da oben im Himmel schweben. Immerhin fallen sie nicht runter. Natürlich kann man Wolken nicht auf eine Waage legen. Wohl aber kann man ihr Gewicht ungefähr ausrechnen. Denn Wolken bestehen aus kleinsten Wassertröpfchen oder auch Eiskristallen. Zwischen diesen Tropfen oder Kristallen befindet sich ganz viel Luft (und Wasserdampf). Es ist viel mehr Luft als Wasser: Ein Kubikmeter Wolke enthält in der Regel nicht einmal ein Gramm Wasser, meistens noch viel weniger. Wolkengewicht errechnet sich aus Wasseranteil und Volumen Davon hängt das Gewicht einer Wolke ab: Wie viel Wasser enthält sie? Wie groß ist sie insgesamt? Welches Volumen nimmt sie ein? Denn es liegt ja auf der Hand, dass eine fette dunkle Quell- oder Regenwolke, die mehrere Kilometer mächtig ist, schwerer ist als eine kleine feine Zirruswolke. Wolkengewicht mithilfe von Satelliten messen Am besten misst man das Gewicht der Wolken mithilfe von Satelliten, vor allem mit Radarmessungen. Radarsatelliten funktionieren nach dem Echo-Prinzip: Der Satellit sendet elektromagnetische Wellen aus, diese Wellen treffen irgendwo auf und werden zurückgeworfen zum Satelliten. Auch die Wassertröpfen und Eiskristalle in einer Wolke reflektieren diese Radarwellen. Manche Radarwellen dringen weiter in die Wolken ein, bis sie auf ein Tröpfchen stoßen, als andere. Aus diesen unterschiedlichen Laufzeiten kann der Satellit ermitteln, wie dicht die Tröpfchen in der Wolke beieinander sind. Je dichter, desto eher werden im Schnitt die Wellen reflektiert. Daraus wiederum lässt sich ableiten, wie hoch das Verhältnis zwischen Wasser und Luft in der Wolke ist – und daraus wiederum das Gewicht. Fußballfeldgroße Wolke hat bis zu 10 Tonnen Gewicht Nehmen wir eine kleine Schönwetterwolke mit der Ausdehnung eines Fußballfeldes und einer Höhe von ungefähr einem Kilometer. Da kommt man auf ein Gewicht von 5 bis 10 Tonnen. Das bedeutet: Wenn diese Wolke sich plötzlich in einen Platzregen verwandeln würde, wäre das die Menge Wasser, die zu Boden geht. Aus diesen 5 bis 10 Tonnen können aber schnell Hunderte oder Tausende von Tonnen werden, wenn die Wolke größer wird. Wenn sich unsere kleine zarte Wolke zu einer großen Regenwolke aufplustert, 10-mal so lang, 10-mal so breit und 5-mal so hoch, dann wächst das Gewicht gleich auf das 500-Fache an. Hier reden wir nur vom Gewicht der Tröpfchen und somit nur von dem Gewicht, das die Wolke zusätzlich hat im Vergleich zu einem gleichgroßen Volumen an Luft. Die Wolke fällt nicht herunter, aber der Regen – tropfenweise Die Tropfen fallen schon hinunter, aber sehr langsam. Denn die einzelnen Tröpfchen sind winzig klein. Es ist im Grunde Wasserstaub – wie wenn man Wasser aus einem Zerstäuber sprüht. Da fallen die Tröpfchen auch nur langsam hinunter. In den Wolken fallen sie noch viel langsamer, weil die Tropfen zum Teil kleiner sind und weil schon kleinste Luftströmungen genügen, um sie wieder hochzuwirbeln. Wolken entstehen gerade auch in solchen Gebieten, in denen Luftmassen aufsteigen. Sie fallen erst dann richtig schnell hinunter, wenn sich die kleinen Tröpfchen zu immer größeren zusammenfügen. Der Fachausdruck dafür heißt: Regen.
July 10 · 3 min
"Goldfinger" wird durch ein kaputtes Fenster im Flugzeug ins Freie gezogen – ist das realistisch?
So stirbt Bösewicht "Goldfinger" im gleichnamigen James-Bond-Film: Er feuert eine Waffe ab und trifft ein Fenster. Die Folge ist ein plötzlicher Luftdruckabfall und Goldfinger wird durch den Sog aus dem Fenster gezogen: Das typische böse Ende eines bösen Schurken. Ist das nun realistisch? Man hat das in der Physik nachgerechnet und es gibt sogar Experimente. Die legen den Schluss nahe: Ganz so läuft das nicht. Das Szenario ist insofern richtig, als ein Loch in der Außenwand sofort zu einem Druckabfall führt. Flugzeug muss Druckunterschied innen und außen aushalten Den Druckabfall kann man sich leicht klarmachen: In der Kabine herrscht ein Luftdruck fast wie an der Erdoberfläche – schließlich sollen sich die Passagiere auch in einer typischen Reiseflughöhe von 10.000 bis 11.000 Metern wohlfühlen. Der Luftdruck außerhalb des Flugzeugs ist aber viel niedriger, etwa ein Viertel so groß. Zwischen innen und außen besteht also ein starkes Druckgefälle. Diesen Druckunterschied muss die Außenhaut des Flugzeugs aushalten – so wie ein Luftballon oder ein Reifen den hohen Innendruck aushalten muss, ohne zu platzen. Angenommen, es entsteht plötzlich ein Loch in der Außenhaut. Die Folge ist klar: Luft strömt sofort von Innen durch das Loch nach außen. So entsteht tatsächlich ein Sog in Richtung der undichten Stelle. Die Frage ist aber: Wie stark ist dieser Sog? Der Physiker Metin Tolan hat das mal mit seinen Studierenden ausgerechnet. Er kam zu folgendem Ergebnis: Der Sog im Fall "Goldfinger" würde einen Wind der Stärke 3 erzeugen – also etwa 17 km/h. Das ist eine stärkere Böe, aber nichts, wogegen man sich nicht stemmen könnte. Wahrscheinlich nur ein paar blaue Flecke Es hängt aber auch davon ab, wie nah man sich am Fenster befindet. Goldfinger wird ja praktisch durch die ganze Kabine zur Fensteröffnung gesogen – das ist wohl unrealistisch. Würde er sich dagegen direkt am betreffenden Fenster befinden, wäre der Druck und damit die Sogwirkung nach draußen um ein Vielfaches höher. Trotzdem würde Goldfinger – er ist ja auch nicht der Schlankeste – wohl vor allem gegen den Fensterrahmen gezogen. Dort würde er sich die ein oder andere Prellung holen, vielleicht auch eine Gehirnerschütterung. Aber er würde sicher nicht so verformt werden, dass er durch das Fenster hinaus gedrückt würde. Zumal diese Sogwirkung ja auch nicht so lange anhält. Je größer nämlich das Loch ist, desto heftiger ist zwar der Druckabfall, aber desto schneller ist das Druckgefälle dann auch ausgeglichen. Nach einem kurzen heftigen Augenblick würden in der Kabine Druckverhältnisse herrschen wie draußen in 10.000 Metern Höhe. Als Passagier würde man dann vielleicht ohnmächtig werden, mehr aber auch nicht.
July 10 · 1 min
Warum ist Vogelkot weiß?
Nur eine Körperöffnung für Kot und Urin Bei weißem Vogelkot handelt es sich in Wirklichkeit weniger um Kot als um Urin. Zumindest um eine Mischung aus beidem. Denn Vögel scheiden Kot und Urin oft gleichzeitig aus und haben für beides nur eine Körperöffnung. Der Haufen, den die Vögel hinterlassen, ist am Rand eher dunkel-gräulich, in der Mitte aber weiß. Das Dunkle ist der eigentliche Kot, das Weiße in der Mitte der Urin. Wenn der Urin überwiegt, dann ist alles weiß. Warum ist der Urin weiß und gleichzeitig so fest? Der Urin der Vögel ist relativ fest, weil sie wenig Wasser trinken. Sie trinken kaum auf Vorrat, denn das würde sie unnötig schwer machen und beim Fliegen behindern. Warum aber ist dieser Vogelurin weiß und nicht wie bei uns gelb? Es gibt zwei Unterschiede: Unser Urin besteht aus Harnstoff, und der ist farblos transparent. Vogelurin dagegen besteht aus Harnsäure, und die hat einen weißen Grundton. Der menschliche Harn enthält rote Blutkörperchen – in starker Verdünnung sorgen die für die gelbe Farbe. Die roten Blutkörperchen werden in unserem Körper regelmäßig ausgewechselt und die Entsorgung findet über den Urin statt. Vögel behalten ihre roten Blutkörperchen länger und scheiden sie deshalb seltener aus. Im Urin der Vögel gibt es also keine roten Blutkörperchen, deshalb behält der Urin die weiße Farbe der Harnsäure.