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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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July 9 · 4 min
Wie entsteht ein Ohrwurm?
Wie entstehen Ohrwürmer? Am besten nähert man sich der Antwort, wenn man fragt: Wann entsteht er? Ein Ohrwurm ist ein Lied, das wir dauernd unwillkürlich in unserem Kopf neu produzieren, ohne dass wir das bewusst steuern. Bildlich gesprochen ist es so, als sei da ein Lied in uns, das irgendwie "raus will". Wir horchen in uns hinein und hören etwas, was uns vielleicht sogar animiert, mitzusummen oder mitzusingen. Das ist für mich übrigens einer der starken Belege dafür, dass die Musik ganz tief in der Natur des Menschen verwurzelt ist. Dass wir – sehr oft – gerade auch dann, wenn es um uns still ist, dieses akustische Vakuum im eigenen Kopf mit Musik füllen – mit Melodien, die uns gerade in den Kopf kommen, und dabei eben gerade auch mit Ohrwürmern. Studien haben gezeigt, dass Ohrwürmer meist in einer eher reizarmen Umgebung bzw. Situation entstehen. Das muss keine Stille sein, es reicht, wenn um uns herum gerade nicht viel Spannendes passiert. Bügeln, Kochen, Autofahren, Gartenarbeit, Spazierengehen – Routinetätigkeiten also, die uns nicht viel Konzentration abverlangen. Gleichzeitig hat man herausgefunden: Leute, die viel Musik hören, haben auch viele Ohrwürmer. Wer sich also zur Musik hingezogen fühlt, ist offenbar anfälliger. Was zeichnet einen typischen Ohrwurm aus? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Kassel haben das untersucht. Demnach sind es überwiegend Lieder – also Stücke mit Text. Reine Instrumentalstücke können zwar auch Ohrwürmer werden, aber eher selten. Zweitens: Es handelt sich oft um Stücke, die die jeweilige Person mit irgendeiner Erinnerung verbindet. Das muss nicht unbedingt eine Erinnerung an eine konkrete Situation sein; manchmal verknüpfen wir ja auch bestimmte Stücke mit einer ganz bestimmten Stimmung oder Lebensphase. Und es muss – auch das ist interessant – nicht immer Musik sein, die einem persönlich gefällt. Trotzdem gibt es offenbar keine "Ohrwurm-Formel". Es gibt sicher ein paar Voraussetzungen, die ein Stück erfüllen muss. Dazu gehört eine eingängige Melodie – idealerweise eine, die im weitesten Sinn "schleifenfähig" ist, also wo man am Ende an einem Punkt landet, der geradezu zu einem Da Capo einlädt, sodass der Kopf es leicht hat, die Melodie wieder von vorne beginnen zu lassen. Das sind schon mal gute Voraussetzungen. Dann eine einfache rhythmische Struktur – also alles, wozu man sich gut im Rhythmus bewegen kann, ist gut. Nehmen wir eine Mahlersymphonie. Die hat zwar auch eingängige Melodien, aber die führen selten zu einer Schleife. Und sie laden auch nicht dazu ein, sich rhythmisch zu bewegen. Deshalb haben die eher geringes Ohrwurmpotenzial. Generell sagen aber Ohrwurmforscher wie Prof. Jan Hemming aus Kassel: Ein echtes Rezept gibt es nicht; man kann ein paar Voraussetzungen schaffen, letztlich aber haben Ohrwürmer sehr viel mehr mit der einzelnen Person zu tun als mit der Struktur der Musik. Warum gibt es überhaupt Ohrwürmer? Das ist relativ schlecht erforscht, und darüber kann man nur spekulieren. Aber das Gehirn ist ja oft aktiv, auch wenn wir das nicht bewusst steuern – es produziert nachts Träume und tagsüber kommen uns manchmal alle möglichen Erinnerungen in den Sinn. Und Ohrwürmer sind ja auch eine Art akustische Erinnerung. Man weiß auch, dass Menschen mit starken Hörbeeinträchtigungen ebenfalls Ohrwürmer erleben. Aber was im Gehirn vorgeht, wenn es Ohrwürmer produziert, das ist noch kaum erforscht. Es hat z. B. noch niemand mit einem Hirnscanner beobachtet, was im Gehirn passiert, wenn jemand sich gerade einen Ohrwurm "einfängt". Deshalb, sagt Jan Hemming, weiß man auch nicht, wo genau im Kopf er entsteht.
July 7 · 3 min
Wie fangen fleischfressende Pflanzen Fliegen – ohne Nerven und Muskeln?
Passive und aktive Formen von fleischfressenden Pflanzen Unter den fleischfressenden Pflanzen gibt es passive und aktive Formen. Bei den passiven bleibt die Beute einfach kleben, kommt nicht mehr weg und wird durch Verdauungssäfte aufgelöst. Da kann man den Fang-Vorgang ganz gut nachvollziehen. Knifflig sind die aktiven Pflanzen, die regelrecht zuschnappen – wie die Venusfliegenfalle – oder die ihre Beute einsaugen wie der Wasserschlauch. Da sind gleich mehrere Dinge erstaunlich. Wie merken die Pflanzen ohne Nervenzellen, dass ein Beutetier an ihnen herumkrabbelt? Wie können sie plötzlich zuschnappen – wo sie doch gar keine Muskeln haben? Beispiel Venusfliegenfalle Bleiben wir bei der Venusfliegenfalle – das ist eine beliebte Zierpflanze, die man oft in botanischen Gärten sieht. Man erkennt sie an den auffallend "bissigen" Blättern mit ihren scharfen Zacken am Ende. Jeweils zwei dieser Blätter stehen sich so gegenüber, dass die Zacken ineinandergreifen wie die Finger, wenn man die Hände faltet. Berührung wird über elektrochemische Impuls weitergeleitet Jetzt kommt eine Fliege und setzt sich auf die Blätter. Woran merkt das die Pflanze? Das ist relativ leicht zu verstehen: Auf der Innenseite der Blätter sind jeweils drei empfindliche Härchen. Sobald die sich – etwa durch die Fliege – bewegen, leiten sie ein Signal weiter. Das geht auch ohne spezielle Nervenzellen über elektrochemische Impulse. Der Unterschied ist nur, dass diese Impulse nicht über weit verzweigte Nervenbahnen, sondern von einer Zelle zur nächsten weitergeleitet werden. Dieses Signal muss bei der Pflanze eine Bewegung in Gang setzen – sonst könnte sie ja nicht zuschnappen. Das heißt, die Form der Blätter muss sich verändern. Das machen manche Pflanzen, indem sie – vereinfacht gesagt – zwischen den Zellen Wasser umlagern. Wenn in einem bestimmten Abschnitt des Blattes die Zellen Wasser aufnehmen, verändert auch das Blatt insgesamt seine Form. Bei Pflanzen wieder der Venusfliegenfalle stößt diese Erklärung jedoch an Grenzen, denn dort ändern die Blätter innerhalb von einer Zehntel Sekunde nach dem zweiten Berühren und schnappen zu. Das geht viel zu schnell, als dass man das mit dem Verlagern von Wasser erklären könnte. Stattdessen wird, kurz bevor die Falle zuschnappt, die äußere Zellwand plötzlich weich, vermutlich durch einen bestimmten Enzymcocktail. Und das bringt die Blätter plötzlich zum Umklappen und damit zum Zuschnappen. Das Spannung in den Blättern wird dabei über einen Kipppunkt gebracht. Zuschnappen funktioniert ähnlich wie bei der Mausefalle Die Formveränderung der Blätter ist nur der Auslöser. Dieses Zuschnappen wiederum ist kein aktiver Vorgang wie das Zugreifen bei einer Hand – dafür bräuchte man ja Muskeln – sondern es ist eher wie bei einer Mausefalle, die erst aufgespannt ist und dann zuschnappt, sobald die Maus den Widerstand löst. Oder wie beim Pfeil und Bogen: Ich spanne den Bogen langsam – dazu brauche ich Kraft. Zum Loslassen brauche ich keine Kraft, aber gerade das Loslassen führt dann zum blitzschnellen Abschießen des Pfeils. Bei der Venusfliegenfalle läuft das ähnlich und zwar so: Die Blätter haben die Eigenschaft, dass sie entweder nach außen oder nach innen gekrümmt sind. Man kann sie durch leichtes Eindrücken schnell aus einer konvexen in eine konkave Form bringen. Hier bieten sich als Vergleich eine Kontaktlinse, ein Marmeladendeckel oder ein eingedrücktes Autoblech an: Wenn man von innen dagegen drückt, springt es wieder in den Ausgangszustand zurück. Diese Eigenschaft haben auch die Blätter der Venusfliegenfalle. Die Pflanze wächst so, dass die Blätter im Normalzustand nach außen gebogen sind, sie können aber unter bestimmten Umständen umspringen in den nach innen gekrümmten Zustand. Wenn das beide Blätter gleichzeitig machen, schließen sie automatisch. Das heißt, eine kleine Formveränderung durch das Aufweichen der Zellwand kann dieses Umschnappen auslösen. Das geht innerhalb von Millisekunden. Dank an: Prof. Dr. Thomas Speck, Botanischer Garten Freiburg
July 7 · 5 min
Kann man Wasser nur durch Schütteln zum Kochen bringen?
Ja, das geht. – Allerdings wäre es eine sehr mühselige Angelegenheit und als Energiequelle für Glühweinpartys nicht zu empfehlen. Man müsste schon ein paar Tage lang hintereinander kräftig schütteln und dabei das Gefäß isolieren, damit es die Wärme nicht gleich wieder nach außen abgibt. Aber im Prinzip kann man Wasser wirklich durch Schütteln erhitzen. Und wenn man dieses Experiment vor 170 Jahren durchgeführt hätte, wäre man jetzt berühmt. Denn es waren just Experimente zu genau dieser Frage, die zu einem der wichtigsten Sätze der Physik geführt haben: den Energieerhaltungssatz. Energie kann man nicht "erzeugen" Der Energieerhaltungssatz sagt, dass sich die Gesamtmenge der Energie in einem geschlossenen System nicht ändert. Man kann also keine Energie "erzeugen", sondern es gibt verschiedene Arten von Energie – Bewegungsenergie, Wärmeenergie, elektrische Energie und so weiter, die man ineinander umwandeln kann. Aber in der Summe geht keine Energie verloren. Eine Seefahrt, die ist – langweilig Bei der Entdeckung dieses Prinzips haben das "geschüttelte Wasser" sowie der Naturforscher Robert Mayer (1814 - 1878) aus Heilbronn eine entscheidende Rolle gespielt. Er war eigentlich Arzt und hätte sich mit Physik vielleicht gar nicht so viel beschäftigt, wenn ihm nicht ein bisschen langweilig gewesen wäre. Er hatte nämlich eine Anstellung als Schiffsarzt auf einem Überseedampfer nach Batavia; das ist das heutige Jakarta. Und auf diesem Schiff, das Wind und Wetter ausgesetzt war, machte er sich alle möglichen Gedanken über die Physik und die Naturkräfte. Er meinte zum Beispiel festzustellen, dass bei starkem Seegang das Wasser im Schnitt wärmer wäre als bei ruhiger See. Davon ausgehend überlegte er weiter, wie sich das denn so verhält mit der Reibung und der Wärme. Es war schon bekannt, dass Metallplatten warm werden, wenn man sie aneinander reibt, aber es war noch nicht so richtig klar, warum sie das tun. Von der Idee zum Versuch Robert Mayer hat Wasser geschüttelt und das Experiment in einem Aufsatz von 1842 beschrieben. Er schreibt leider nicht, wie viel Wasser er benutzt hat und wie lang und wie intensiv er es geschüttelt hat. Aber er schreibt, dass er es von 12 auf 13 Grad erwärmen konnte und es sich auch entsprechend ausgedehnt habe. Und das war für ihn der Schlüssel zu der These, dass mechanische Arbeit und Wärme äquivalent sind, dass sich also mechanische Arbeit in Wärme umwandeln lässt. Und er hat sogar einen ersten Umrechnungsfaktor angeführt. Mit seinen Worten: Es ergiebt sich, dass ... dem Herabsinken eines Gewichtstheiles von einer Höhe ca. 365 m die Erwärmung eines gleichen Gewichtstheiles Wasser von 0° auf 1° entspricht. Quelle: Robert Mayer Den Begriff Energie hat er dabei übrigens gar nicht verwendet. Heute würde man sagen: Wenn eine Masse von 365 Metern Höhe zu Boden fällt, wird dabei die Bewegungsenergie frei, die ausreichen würde, um die gleiche Masse an Wasser um 1°C zu erwärmen. Robert Mayer hat sich zwar ein bisschen mit dem Wert vertan, aber für eine erste Annäherung war das gar nicht schlecht. Und von dieser Überlegung aus war er einer der ersten, die einen Energieerhaltungssatz formuliert haben, ohne das Wort Energie in den Mund zu nehmen. Seine Formulierung war: "Fallkraft, Bewegung, Wärme, Licht, Elektrizität und chemische Differenz der Ponderabilien sind ein und dasselbe Objekt in verschieden Erscheinungsformen." Wenn man Wasser schüttelt, entsteht die Reibung zwischen den Wassermolekülen. Ist es nicht schwer zu ermitteln, wie viel Reibung da in der Summe entsteht? Es klingt kompliziert, ist aber eigentlich simpel. Denn beim Schütteln passiert ja nichts anderes, als dass man eine äußere Kraft auf die unzähligen kleinen Wasserteilchen überträgt. Man kann das verdeutlichen an einem anderen Experiment, das ein Engländer ein Jahr nach Robert Mayer durchgeführt hat: Der hat klar definierte Gewichte zu Boden sinken lassen und über ein Gewinde damit ein Gefäß mit Wasser zum Drehen gebracht – er hat das Wasser also gerührt und nicht geschüttelt. Weil die Wasserteilchen sich dauernd aneinander reiben, entsteht nicht nur Wärme, sondern das Wasser kommt auch irgendwann wieder zum Stillstand. Man muss jetzt aber nicht die Bewegung und die Reibung jedes einzelnen Wasserteilchens ausrechnen, sondern es ist klar: Die von außen zugeführte Kraft der Gewichte hat sich auf die Bewegung der vielen Wasserteilchen verteilt, und wenn die zum Stehen gekommen sind, ist deren Bewegungsenergie wiederum in Reibungsenergie, sprich Wärme übergegangen. Dieser englische Physiker, der dieses etwas genauere Experiment durchgeführt hat, war übrigens James Prescott Joule – Namensgeber der heute international gültigen Maßeinheit für die Energie.
July 6 · 2 min
Ist die Gebärdensprache auf der ganzen Welt gleich?
Gebärdensprache: differenzierte Sprache mit Dialekten Das wäre praktisch, wenn man daran denkt, dass z.B. auf Phoenix die Nachrichtensendungen – Tagesschau und heute – für Gehörlose in Gebärdensprache übersetzt werden. Wäre die Gebärdensprache überall auf der Welt gleich, könnten alle Gehörlosen weltweit diese Nachrichten verstehen. Aber so ist es nicht. Es ist wie bei der Lautsprache auch: Es gibt viele Gebärdensprachen. Es gibt sogar Dialekte. Man muss betonen: Die Gebärdensprache ist nicht einfach eine rudimentäre Zeichensprache, sondern es ist eine vollwertige Sprache, genauso differenziert wie die gesprochene Sprache auch. Allerdings ist sie ein bisschen anders. Man darf sich das nicht so vorstellen, dass man einen deutschen Satz wie "Ich habe heute keine Lust auf Fußball" Wort für Wort in die Gebärdensprache übertragen müsste. Das ist vielmehr ein eigenes grammatikalisches System. Lange waren Gebärdensprachen nicht anerkannt Früher wurden Gebärdensprachen als "Affensprachen" verunglimpft, sie waren in den Schulen verboten, in Frankreich sogar bis 1991. Man hat gehörlosen Kindern hauptsächlich beigebracht, anderen vom Mund abzulesen und selbst zu sprechen – sogar, wenn sie sich miteinander unterhielten. Das hat sich komplett gewandelt; die Gebärdensprache ist in Deutschland seit 2002 als Sprache anerkannt. Gehörlose haben auch vor Gericht ein Recht auf einen Dolmetscher. International sind Gebärdensprachen so unterschiedlich wie andere Sprachen. Das heißt: fast. In mancher Hinsicht sind sie untereinander doch ähnlicher. Denn man kann sich leicht vorstellen, dass alle Gebärdensprachen ähnliche Zeichen für Zahlwörter – also 1, 2, 3 usw. – verwenden. Ebenso für bestimmte Körperteile wie "Auge" oder "Bauch". Oder auch entsprechende Begriffe, die sich davon ableiten wie "sehen" oder "essen". Da gibt es zwischen den Gebärdensprachen schon mehr Überschneidungen als zwischen den gesprochenen Sprachen. Dennoch gibt es keine Welt-Gebärdensprache.
July 1 · 2 min
Welche Hausmittel helfen gegen Spinnen?
Verschiedene Tipps hört man immer wieder: Eine Kastanie auf der Fensterbank soll angeblich verhindern, dass Spinnen durch das Fenster nach innen krabbeln. Oder auch ätherische Öle wie Minzöl, Lavendelöl und Zitronenöl. Spinne am Scheideweg: Welchen Duft wird sie meiden? Ein deutsch-kanadisches Forschungsteam hat die Frage untersucht und drei angebliche Hausmittel gegen Spinnen getestet. Dazu haben sie Folgendes gemacht: Sie haben ein langes Glasrohr in Y-Form gebaut und am einen Ende des Rohrs – das dem unteren Teil des Y entspricht – weibliche Spinnen ausgesetzt. Eines der beiden anderen Enden des Y-Rohrs war mit einem Geruch markiert, also entweder Kastanie, Minzöl oder Zitrone. Die Spinnen krabbeln dann am langen Ende des Y rein und kommen an die Gabelung. Dort haben sie die Wahl: Nehmen sie den geruchsneutralen Weg oder den, der nach den Hausmitteln riecht? Getestet wurden drei invasive Spinnenarten, die weltweit verbreitet sind. Fall Nr. 1: Das Pfefferminzöl. Das funktioniert tatsächlich. Zwei der drei Spinnenarten haben einen riesigen Bogen um den Duft gemacht und sind regelrecht in die geruchsneutrale Richtung geflüchtet. Die Tiere haben sogar eine richtige Abwehrhaltung eingenommen – also die Beine ganz eng an den Körper gezogen und einfach starr abgewartet, sobald sie die Minze wahrgenommen haben. Ähnlich bei der Kastanie: Das ist also kein Mythos! Die Spinnen haben auch da direkt kehrtgemacht und die Kastaniengabelung links liegen gelassen. Warum das so ist, haben die Forscher zwar nicht untersucht, aber sie vermuten, dass die Kastanien flüchtige Duftstoffe abgeben, die für Spinnen extrem unangenehm sind. Nur ein Internetmythos: Zitronenöl als Spinnenschreck Ganz anders lief das beim Zitronenöl – das hat nämlich überhaupt nicht funktioniert. Und das ist vor allem deswegen interessant, weil genau diesem Hausmittel im Netz am meisten zugetraut wird. Im Versuch konnte der Zitrusduft aber keine der getesteten Spinnenarten vertreiben: Die Spinnen sind ungerührt in Richtung Zitronenöl gekrabbelt. Also: Zitronenöl zur Spinnenabwehr? Das bleibt ein Internetmythos. Erfolgsaussichten mit Minze – und vor allem Kastanie Spannend ist außerdem, dass die einzelnen Spinnenarten unterschiedlich reagieren. Die giftige Witwenspinne und die ganz normale Gartenkreuzspinne waren extrem empfindlich bei Minze und Kastanie. Aber die sogenannte falsche Witwe – die häufig in Wohnungen und Häusern lebt – war deutlich robuster. Das Minzöl hat sie ziemlich unbeeindruckt gelassen, aber zumindest die Kastanie konnte die falsche Witwe zum Teil abwehren. Also: Wer Spinnen sanft aus der Wohnung verbannen möchte, greift am besten zu Kastanien oder verteilt Minzöl auf dem Fensterrahmen. Das verhindert das Eindringen der Achtbeiner ziemlich effektiv.
June 25 · 2 min
Ist Fingerknacken schädlich?
Gase in der Gelenkschmiere werden beim Knacken freigesetzt Viele denken, dass es die Gelenkteile sind, die aneinander reiben, also Knochen auf Knochen oder Knorpel. Aber die Medizin sagt, dass das Geräusch auf Gase zurückgeht, die freigesetzt werden. Der Finger sitzt in einer Gelenkkapsel, in dieser Kapsel befindet sich eine Flüssigkeit, sozusagen die Gelenkschmiere. In dieser Flüssigkeit sind aber außerdem Gase gelöst – man kann sich das ähnlich vorstellen wie Kohlensäure in einer ungeöffneten Sprudelflasche. Da ist das Gas auch in der Flüssigkeit. Aber solange die Flasche noch zu ist, ist der Druck so groß, dass das Gas von außen nicht zu sehen ist. Wenn man die Flasche aufmacht, lässt man Druck ab. Dieser Druckabfall bewirkt, dass das Gas, das im Wasser gelöst ist, entweicht. Beim Fingerknacken soll nach dieser Theorie etwas Ähnliches passieren. Man zieht also am Gelenk oder drückt es nach unten – dadurch dehnt man die Gelenkkapsel und erzeugt einen Unterdruck in der Gelenkflüssigkeit. Durch diesen Unterdruck werden die Gase in der Gelenkschmiere frei, nur dass es dann nicht zischt, sondern – weil’s im Finger drin ist – dumpf knackt, wenn die Gasbläschen platzen. Fingerknacken: Auswirkungen auf die Stabilität der Gelenke Besonders gesund ist es sicher nicht. Ob und wie schädlich es ist, darüber gehen die Meinungen auseinander. Es gibt zumindest keine Hinweise darauf, dass das Knacken die Arthrose fördert. Was aber durch das dauernde Überdehnen der Bänder und Kapseln passieren kann, ist, dass die mit der Zeit ein bisschen ausleiern, was für deren Stabilität nicht so gut ist.
June 22 · 4 min
Wie funktioniert ein Spiegel?
Glas und Aluminium Ein Spiegel besteht im Wesentlichen aus zwei Schichten: Das Wichtigste ist eine glatt gepresste dünne Schicht aus Aluminium. Diese Aluminiumschicht wird ihrerseits geschützt durch eine durchsichtige Glasplatte. Was bringt nun diese Aluminiumfläche dazu, ein Spiegelbild zu erzeugen? Die Aluminiumschicht ist extrem glatt, etwa im Vergleich zu einer Tapete. Denn die enthält Fasern oder es gibt Unebenheiten in der Wandfarbe. Aber die Aluschicht im Spiegel ist ganz glatt gepresst – wie eine hochwertige Alufolie, nur stabiler. Warum erzeugen glatte Flächen nun ein Spiegelbild? Ganz einfach deshalb, weil dort die Lichtstrahlen symmetrisch abprallen. Der Einfallswinkel ist der Ausfallswinkel Stellen wir uns anstelle der Lichtstrahlen eine Billardkugel am Rand des Billardtischs vor. Da gilt die Regel: So wie sich die Kugel auf die Wand zubewegt, so prallt sie in die andere Richtung auch wieder ab. Entscheidend ist dabei der Winkel an genau diesem einen Punkt, an dem die Kugel die Wand berührt. Nur er entscheidet, in welche Richtung die Kugel fliegt. Nun stellen wir uns vor, die Kugel trifft die Wand etwas weiter links oder rechts. Bei einer glatten Fläche macht das nicht viel aus: Auch die Bahn der Kugel ändert sich jeweils nur ein klein wenig. Das extreme Gegenbeispiel wäre eine Wand mit lauter Mulden und Beulen. Wenn wir gegen eine solche Wand einen Gummiball werfen, dann werden wir im Voraus nicht sagen können, wohin er abprallt. Ein Millimeter Unterschied im Aufprallpunkt kann dann einen Riesenunterschied machen bei der Richtung, in die der Ball abprallt. Oder wenn man Tischtennis spielt und auf der Tischtennisplatte liegen Sandkörner herum: Landet der Ball zufällig auf einem solchen Sandkorn, springt er plötzlich in eine ganz andere Richtung als die, in die er springen soll. Genauso ist das beim Licht: Die Oberfläche muss sehr glatt sein, damit sie das Licht sauber spiegelt. Ansonsten streut es in alle möglichen Richtungen. Der Unterschied zwischen Spiegel und Tapetenwand ist also: Der Spiegel reflektiert das Licht geordnet, die raue Tapetenwand völlig ungeordnet – und deshalb sehen wir kein ordentliches Bild, sondern nur eine weiße Fläche. Auf einer glatten Tischtennisplatte kann ich mich nicht spiegeln ... ... weil sie fürs Licht immer noch nicht glatt genug ist. Die Lichtteilchen sind ja viel kleiner als ein Tischtennisball – und entsprechend sind auch nur viel kleinere Unebenheiten erlaubt. Konkret heißt das: Die Unebenheiten bei einem Spiegel müssen kleiner sein als ein zehntausendstel Millimeter. Physikalisch ausgedrückt: Die Unebenheiten müssen kleiner sein als die halbe Wellenlänge des Lichts. Wie entsteht ein geordnetes Spiegelbild? Lichtstrahlen sind von Natur aus gerade. Und damit rechnet unser Gehirn auch: Wenn ich in einer bestimmten Richtung einen Baum sehe, dann gehe ich davon aus, dass dort auch der Baum ist, denn das Licht kommt ja auf geradem Weg vom Baum in mein Auge. Der Spiegel trickst uns nun aus, eben weil er den Lichtstrahl nicht durchlässt, sondern einen Knick in den sonst geraden Lichtstrahl macht. Wenn ich vor dem Spiegel stehe, gibt es einen Lichtstrahl, der von meiner Nasenspitze zum Spiegel gelangt, und von dort in mein Auge zurückgeworfen wird. Mein Gehirn aber tut so, als wären alle Lichtstrahlen gerade, deshalb „sehe“ ich eine Nasenspitze mir gegenüber; es sieht so aus, als würden wir durch den Spiegel hindurchsehen. Das Gehirn denkt sich einfach den Knick, den der Lichtstrahl macht, weg. Wie bei einem geknickten Strohhalm, den man wieder aufklappt. Und weil der Spiegel alle Lichtstrahlen so geordnet knickt, entsteht auch am Ende wieder ein geordnetes Bild – eben ein Spiegelbild.
June 17 · 2 min
Wurde Fußball wirklich in England erfunden?
Vorläufer des Fußballspiels in China, bei den Azteken und den Maya Vorläufer vom Fußball gab es überall – in China soll schon vor mehr als 2000 Jahren so etwas wie Fußball gespielt worden sein. Berühmt sind auch die Ballspiele der Azteken und Maya – wobei das nicht reine Fußballspiele waren, sondern da kamen auch andere Körperteile zum Einsatz. Mit was für Bällen wurde dort gespielt? In China bestanden die Bälle wohl aus Lederlappen, die man etwa mit Gras oder Federn füllte. In Mittelamerika bestanden die Bälle häufig aus Gummi. Gummi war dort als Rohstoff bekannt und man konnte Bälle daraus machen. Aber fußballähnliche Spiele gab es auch in Europa, wobei das wohl eher in die Richtung "Football" ging – also ein ziemlich raubeiniger Sport, bei dem die Mannschaften einfach einen Ball von einem Stadttor zum anderen transportieren mussten und dabei den Widerstand der Gegner zu überwinden hatten. Engländer erfanden das moderne Fußballspiel Die ersten Fußballclubs entstanden an den englischen Unis und Privatschulen. Die ersten Fußballregeln wurden 1848 an der – damals schon – Eliteuni Cambridge erfunden. Die englischen Unis haben immer viel Wert auf Sport gelegt. Dazu gehörten das Rudern, Rugby, aber eben auch der Fußball, der sich in Abgrenzung zum verbreiteten Rugby Football entwickelt hat. Generell gilt die Faustregel: Spiele, die auf Rasen gespielt werden oder zumindest traditionell gespielt wurden – Fußball, Tennis, Golf, Kricket – stammen fast alle ursprünglich aus England.
June 15 · 4 min
Kocht gesalzenes Wasser schneller?
Siedepunkt des Wassers erhöht sich durch Zugabe von Salz Das kommt drauf an. Wenn die Frage lautet: "Senkt sich der Siedepunkt, wenn man Salz ins Wasser gibt?" – so ist die Antwort ganz klar: "Nein!" Im Gegenteil: Er erhöht sich. Salz im Wasser: Wassermoleküle binden sich an Salzmoleküle Sieden bedeutet: Die Wassermoleküle bewegen sich so schnell, dass sie sich voneinander lösen, sodass aus dem flüssigen Wasser Wasserdampf wird. Salz im Wasser bewirkt aber, dass sich die Wassermoleküle an die Salzmoleküle binden. Folglich müssen sich die Wassermoleküle noch schneller bewegen, um sich vom Salz loszureißen und in die Dampfphase überzugehen. Salz im Spaghetti-Wasser: Siedepunkt liegt bei etwa 102°C Dass sie sich schneller bewegen, bedeutet nichts anderes, als dass die Temperatur steigt. Und zwar umso höher, je mehr Salz ich dazugebe. Allerdings gibt es eine obere Grenze. Die ist dann erreicht, wenn das Wasser salzgesättigt ist. Bei einem Salzgehalt von etwas mehr als einem Drittel kann das Wasser kein zusätzliches Salz mehr lösen. Und bei einer solchen gesättigten Salzlösung liegt der Siedepunkt bei 108°C. Beim Spaghettikochen in der Küche geben wir nicht ganz so viel Salz zu. Da erhöht sich der Siedepunkt um 1 bis 2 Grad, liegt also bei etwa 102°C. Salz vermindert Wärmekapazität des Wassers Ich habe bisher nur über den Siedepunkt gesprochen, der sich bei Zugabe von Salz erhöht. Aber die Frage lautete ja streng genommen: Kocht das Wasser schneller? Man könnte vermuten, dass das Wasser auf der Herdplatte länger braucht, um zum Kochen zu kommen, wenn der Siedepunkt höher ist. Das ist aber nicht unbedingt der Fall. Denn wenn man Wasser salzt, vermindert man gleichzeitig auch die spezifische Wärmekapazität. Gesalzenes Wasser kocht tatsächlich etwas schneller Das heißt im Klartext: Dem Wasser muss weniger Wärme zugeführt werden, um es um ein Grad zu erwärmen. Es wird daher bei einer bestimmten Energiezufuhr schneller heiß, weil es die zugeführte Wärmeenergie schneller in Temperaturgrade umsetzt. Es braucht also auf der gleichen Herdplatte weniger Zeit, um von 20 auf 100 Grad zu kommen. Zwar kommt es, wenn es gesalzen ist, erst bei 102°C zum Sieden. Aber das geht unterm Strich etwas schneller, als wenn man das ungesalzene Wasser zum Kochen bringt. Das alles kann man zwar physikalisch ausrechnen, faktisch wird man in der Küche aber so gut wie keinen Unterschied merken. Zum Energiesparen taugt das Salzen im Grunde nicht. Wenn man Salz in sprudelnd kochendes Wasser gibt, wallt es kurz auf. Warum lässt das Sprudeln dann nach? Weil man durch die Salzzufuhr den Siedepunkt erhöht. Angenommen, ich habe kochendes, 100°C heißes Wasser vor mir und gebe Salz dazu. Dann hebe ich den Siedepunkt mit einem Schlag an. Angenommen, das Wasser wäre immer noch 100°C heiß, dann hätte es aber plötzlich auf dem Weg zum Siedepunkt noch zwei Grad vor sich; also hört es auf zu kochen. Dieser Effekt wird noch verstärkt, weil sich das Wasser durch die Salzzufuhr sogar leicht abkühlt. Erstens, weil das Salz ja in der Regel nur Zimmertemperatur hat, also zunächst auch erhitzt werden müsste. Vor allem aber, weil das Auflösen von Salz im Wasser zusätzlich Energie kostet – sprich: Wenn sich das Salz auflöst, kühlt das Wasser ab.
June 11 · 1 min
Wie wirkt eine Leitzinserhöhung gegen Inflation?
Die Leitzinserhöhung wirkt sich indirekt aus. Der Leitzins ist ja der Preis, den Banken zahlen müssen, wenn sie sich Geld bei der Europäischen Zentralbank EZB leihen. Braucht eine Bank zum Beispiel 100.000 Euro und der Leitzins liegt bei 3 Prozent, dann kostet das 3.000 Euro Gebühr. Je höher der Leitzins, desto teurer ist es für eine Bank, sich Geld von der EZB zu leihen. Leitzinserhöhung: Kredite werden teurer Banken wollen aber selbst Geld verdienen. Deshalb geben sie die hohen Zinsen an ihre Kundschaft weiter und schlagen bei der Kreditgebühr noch etwas drauf. Wenn die EZB also den Leitzins erhöht, sorgt das dafür, dass Kredite für alle teurer werden. Was macht die Europäische Zentralbank? Firmen werden sich dann gut überlegen, ob sie einen neuen Standort oder eine neue Produktionsanlage planen und bauen. Privatleute werden abwägen, ob sie es sich leisten können, ein neues Auto, eine Wohnung oder ein Haus zu finanzieren. Einige werden ihre Pläne wohl verschieben, sich das Geld nicht leihen und damit auch nicht ausgeben. Die Wirtschaft wird also gebremst, die Nachfrage nach Produkten und Dienstleistungen sinkt – und damit auch die Preise. Leitzins darf nicht zu schnell steigen Die EZB muss da allerdings behutsam vorgehen, denn steigt der Leitzins zu schnell, kann das auch dazu führen, dass die Wirtschaft zu heftig abgewürgt wird und die Arbeitslosenquote steigt.
June 10 · 1 min
Stimmt es, dass Haare und Nägel nach dem Tod weiterwachsen?
Haut und Gewebe vertrocknen an der Luft Diese Phänomene treten durch die postmortalen Veränderungen auf. Es sieht dann so aus, als würden Haare und Nägel weiterwachsen. Hautzellen überleben tatsächlich noch einige Stunden nach dem Tod, weil sie zu den weniger sauerstoffabhängigen Geweben gehören. Aber es ist nicht so, dass da noch irgendetwas sichtbar wachsen würde. Was aber sehr wohl passiert: Wenn eine Leiche offen liegt und ein Luftzug da ist, kommt es relativ schnell dazu, dass die Haut und die Gewebe zu vertrocknen beginnen. Das betrifft vor allem die Fingerendglieder, aber auch die Nasenspitze oder die Lippen, die vertrocknen. Und wenn die Fingerkuppen schrumpfen, bekommt man den optischen Eindruck, die Nägel würden länger. Oder wenn jemand Bartstoppeln trägt und das Gesicht Flüssigkeit verliert, dann sieht es aus, als ob die Bartstoppeln länger werden. Veränderungen beim Mikrobiom und der Genexpression noch nach dem Tod Nach dem Tod passieren aber auch Dinge, die sehr faszinierend sind. So gibt es zum Beispiel Änderungen des Mikrobioms, also der Gesamtheit der Bakterien nach dem Tod. Und auch die Genexpression in den Zellen funktioniert noch einige Stunden nach dem Tod. Es gibt aktuelle Studien, wonach immer noch genetische Prozesse am Laufen sind. Und es gibt erste Ansätze, diese Veränderungen oder diese Abläufe zu nutzen, um die Todeszeitschätzung zu verbessern.
June 9 · 2 min
Woher kommt die Geschichte mit dem Klapperstorch?
Bisschen verklemmt: Körpergeheimnisse nicht für Kinderohren bestimmt Früher wollte man kleinen Kindern die wahren Umstände von Zeugung und Geburt nicht auf die Nase binden. Die Vorgänge im und um den Unterleib herum waren ja schließlich nichts für Kinderohren. Trotzdem bleibt die Frage: Warum der Storch? Auch Märchen müssen glaubhaft sein Wenn wir uns aber ein paar Jahrhunderte zurückversetzen: Wer sonst hätte denn als Baby-Lieferant funktionieren können? Elefanten und Kängurus leben hier nicht. Wölfe und Bären war schon negativ besetzt; sie waren böse, haben Kinder verschlungen und nicht gebracht – das ging also auch nicht. Und die meisten anderen Tiere, auch Vögel, waren zu klein. Hätte man den Kindern erzählt, eine Amsel habe sie gebracht, hätte das seltsam geklungen. Der Storch aber war ein heimisches Tier, er war bekannt und er war groß genug. Mythisch: Kinderseelen im Wasser und Frösche als Fruchtbarkeitssymbole Der Storch hält sich viel am Wasser auf, schnäbelt in Tümpeln und anderen flachen Gewässern herum und Experten wie der Mainzer Volkskundler Michael Simon sagen, auch diese Eigenschaft hat dem Storch zu seinem Ruhm als Babybringer verholfen. Denn im Wasser wohnten in den Vorstellungen des alten deutschen Volksglaubens auch die Seelen der Kinder, wie überhaupt das Wasser als Symbol und Ursprung für den Beginn neuen Lebens galt. Möglicherweise war das auch eine Anlehnung an das Fruchtwasser im Mutterleib. Der Storch wiederum hält sich auch deshalb am Wasser auf, weil er dort Frösche fängt – und der Frosch galt im Mittelalter seinerseits als Fruchtbarkeitssymbol. "Klapperstorch" ist eine andere Bezeichnung für den Weißstorch So lassen sich in dieser Storch-Geschichte einige mythologische Motive wiederfinden. Dazu passt auch, dass der Storch früher auch den Spitznamen Adebar hatte. Dieser Name setzt sich zusammen aus dem althochdeutschen "Auda", das bedeutete Glück, und der Endsilbe "bar", die "bringen" oder "tragen" bedeutet. Adebar – also der Glücksbringer.
June 8 · 5 min
Was sagt die Forschung über die Wirkung des Genderns?
Grammatik hat Einfluss auf Bilder und Vorstellungen Beim Streit ums Gendern geht es in den meisten Fällen um das sogenannte "generische Maskulinum", also die Frage: Reicht es, von "Schülern" zu sprechen, wenn man Schülerinnen mitmeint. Konservative Gender-Gegner argumentieren oft: Ja, das reicht, das sei ja eine rein grammatische Definition, dass die maskuline Mehrzahl auch die Frauen mitmeint. Man dürfe das grammatische Geschlecht – Fachausdruck: Genus – nicht mit dem natürlichen Geschlecht, dem sogenannten "Sexus" verwechseln. Die Sprachforschung zeigt aber, dass das grammatische Geschlecht sehr wohl einen Einfluss darauf hat, was für Bilder und Vorstellungen erzeugt werden. Ein harmloses Beispiel: Im Deutschen ist es die Sonne und der Mond. Im Spanischen ist es umgekehrt: El sol, la luna. Tatsächlich gibt es Untersuchungen, wonach im spanischen Sprachraum die Sonne eher mit männlichen, sozusagen väterlichen Attributen versehen wird, der Mond mit weiblichen-mütterlichen. Im französischen Sprachraum, wo die Sonne ebenfalls männlich ist, wurde Ludwig XIV passenderweise als "Sonnenkönig" dargestellt. Wir Deutschen dagegen kennen den "Mann im Mond". Auch auf Kinderbildern oder Karikaturen bekommt der Mond im deutschen Sprachraum ein entsprechend männliches Gesicht. Die Grammatik hat also selbst dann einen Einfluss, wenn es um an sich geschlechtslose Objekte geht – auch wenn das Ausmaß dieses Effekts umstritten ist. Geschlechtergerechte Sprache macht Frauen "sichtbarer" Wenn es allerdings um Personen geht, ist inzwischen recht gut belegt, dass wir bei Formulierungen wie "Die Lehrer" tatsächlich eher Männer vor Augen sehen als bei "Lehrerinnen und Lehrer". 2026 erschien dazu eine umfangreiche wissenschaftliche Übersicht über insgesamt 38 empirische Studien zur Wirkung geschlechtergerechter Sprache im deutschen Sprachraum. Sie bestätigt: Frauen werden durch geschlechtergerechte Sprache mental sichtbarer. In einem bekannten Experiment wird Versuchspersonen die Aufgabe gestellt, Prominente aufzuzählen. Zum Beispiel: "Nennen Sie zwei (oder drei, oder fünf) berühmte Politiker (Musiker, Schauspieler ...)". Wird die Frage so gestellt, fallen den Personen signifikant mehr Männer ein, als wenn die Frage geschlechtsneutral formuliert wurde ("... Politikerinnen oder Politiker"). Diese Experimente konnten 2024 in 12 Laboren erfolgreich repliziert werden. Wann Bilder von "Männern" entstehen und wann eher nicht Allerdings kommt es auch auf den Kontext an. Darauf weist auch die Linguistin Carolin Müller-Spitzer vom Leibniz-Institut für Deutsche Sprache im Podcast von Das Wissen hin. Es deutet sich eine Art Faustregel an: Bilder von "Männern" entstehen demnach vor allem dort, wo die Begriffe selbst bildhaft sind und sich auf anschauliche Tätigkeiten beziehen. Wenn wir also Formulierungen hören wie "die Bäcker", "die Ärzte" oder "die Politiker", neigen wir schon dazu, nur Männer vor unserem geistigen Auge sehen. Bei anderen Begriffen besteht diese Gefahr weniger. Etwa wenn "die Stuttgarter auf die Straße gehen", oder wenn "Impfgegner protestieren". Denn die Wörter "Stuttgarter" und "Impfgegner" beschreiben keine anschauliche Tätigkeit. Allerdings: So viel Forschung gibt es dazu noch gar nicht, um aus den Daten eindeutige Schlüsse zu ziehen. Gendersternchen erzeugt nicht zwangsläufig "geschlechtergerechte" Assoziationen Umgekehrt ist es auch ein bisschen Wunschdenken zu glauben, dass man beim Lesen oder Hören eines Gendersternchens sofort an Menschen jeglicher geschlechtlicher Ausprägung denkt. Gerade in gesprochenen Texten hören viele statt der "Patient*innen", mit denen beide Geschlechter gemeint sind, eben doch die "Patientinnen" und wundern sich, warum die Männer nicht genannt werden. Hinzu kommt, dass Formulierungen mit Sternchen oder Doppelnennungen dazu führen, dass die Geschlechtsidentität in gewisser Weise überbetont wird, selbst bei Texten, in denen es überhaupt nicht um Geschlechterfragen geht. Wie viele Geschlechter gibt es? Diese Art zu sprechen ist zwar geschlechtergerecht gemeint, wirkt aber nicht immer so. Wenn ein Text von Politiker*innen spricht, sehen viele eben nicht Männer und Frauen in der Politik vor ihrem geistigen Auge, sondern sind mit ihren Gedanken eher bei dem- oder derjenigen, die diesen Text verfasst hat. Das alles sind keine Argumente, nicht zu gendern, sondern eher dafür, dass es für geschlechtergerechte Sprache kein Patentrezept gibt. Wie man "schön gendert", ohne dass es auffällt
June 5 · 2 min
Stimmt es, dass man Antibiotika nicht mit Milch nehmen soll?
Milch ist nicht bei allen Antibiotika problematisch Das gilt für manche Antibiotika, aber längst nicht für alle. Manche enthalten Wirkstoffe, die sich mit dem Kalzium in der Milch zu größeren molekularen Klumpen verbinden. Diese Klumpen sind zu groß und sperrig, um die Darmwand zu durchdringen und ins Blut zu gelangen. Die antibiotischen Wirkstoffe bleiben dann wirkungslos, weil sie den Darm nicht verlassen können. Aber das gilt nur für ganz bestimmte Antibiotika, allerdings darunter auch das Breitband-Antibiotikum Tetrazyklin, das bei vielen Infektionskrankheiten eingesetzt wird, oder Norfloxacin – da geht es meist um Harnwegsinfektionen. Wer Tetrazyklin oder Norfloxacin nimmt, muss auf Milch verzichten? Nein, selbst da reicht es, wenn man zwischen Milch und Tabletteneinnahme etwa 2 Stunden verstreichen lässt, damit Wirkstoff und Kalzium sich im Bauch nicht gleich über den Weg laufen. Woher weiß ich als Patient, ob sich mein Antibiotikum mit Milch verträgt? Lesen Sie die Packungsbeilage oder fragen Sie Ihren Arzt oder Apotheker ... Wenn es eine Unverträglichkeit gibt, dann muss das da drin stehen. Wie gesagt, es betrifft nur eine Minderheit von Antibiotika. Aber es gibt auch andere Medikamente, die unerwünschte Wechselwirkungen mit Milch haben: Mittel, die beim Knochenaufbau helfen oder gegen Osteoporose eingesetzt werden. Wenn Medikamente Probleme mit Milch machen, muss das in der Packungsbeilage stehen.
May 26 · 3 min
Nehmen Menschen Farben gleich wahr?
Das weiß man nicht! Es ist sogar wahrscheinlich, dass Menschen Dinge tatsächlich unterschiedlich wahrnehmen, selbst Farben. Darauf deuten Phänomene wie Farbenblindheit hin, dass also manche Leute rot und grün nicht unterscheiden können. Dieses Symptom beweist, dass es Unterschiede gibt. Man könnte sagen: Das ist eine Ausnahme. Farbenblindheit ist etwas "Unnormales", diesen Menschen fehlen bestimmte Farbrezeptoren. Aber da sind wir schnell bei der Frage: Was ist "normal"? Selbst im "Normalbereich" gibt es Unterschiede Ein kleiner Test, den jeder selbst machen kann: Dunkeln Sie das Zimmer ab, sodass nur wenig Licht hineinscheint. Dann schließen Sie abwechselnd das linke und das rechte Auge. Bei vielen Menschen ist ein Auge lichtempfindlicher als das andere. Oft kommt es auch vor, dass ein Auge die Welt gerade bei schwachem Licht etwas farbkräftiger wahrnimmt, das andere etwas blasser. Oder die Welt erscheint in einem Auge etwas rotstichiger. Angesichts solcher Phänomene stellt sich die Frage: Wenn es schon zwischen dem linken und dem rechten Auge kleine Unterschiede gibt, wie groß können dann die Unterschiede zwischen zwei Menschen sein? Das erlebe ich auch zu Hause: Wenn meine Frau und ich über einen blaugrünen oder türkis-farbenen Gegenstand reden, kommt es vor, dass sie den Gegenstand eher als blau bezeichnet, während ich ihn gerade noch als grün bezeichnen würde. Kultur prägt Wahrnehmung Was sich bei uns im Kleinen zeigt, haben kulturvergleichende Studien auch im Großen gezeigt, nämlich dass die Zuordnung bestimmter Farbtöne zu Farbwörtern entscheidend ist: Was ist noch Blau? Was ist schon Lila? Wo hört Gelb auf? Wo fängt Orange oder Rot an? Diese Grenzen werden in verschiedenen Kulturen unterschiedlich gezogen. Es gibt sogar Sprachen, die für Blau und Grün überhaupt keine Wörter haben. Daraus kann man folgern, dass die Sprecherinnen und Sprecher diese Farben auch nicht als eigenständige Farbtöne wahrnehmen. Oder denken Sie an das Phänomen der Synästhesie: Manche Menschen sehen Zahlen oder Wörter farbig, obwohl gar keine Farben da sind. Aber ihr Gehirn konstruiert diese Farben zu anderen Sinneswahrnehmungen dazu. Das alles gibt es. Insofern spricht vom Biologischen her vieles dafür, dass Menschen auch Farben sehr unterschiedlich wahrnehmen. Unmittelbare Wahrnehmungseindrücke lassen sich nicht eindeutig beschreiben Zudem hat diese Frage eine erkenntnistheoretische Dimension: Könnte es nicht sein, dass zum Beispiel bei uns die Farben Rot und Grün vertauscht sind? Dass Sie die Farbe Rot so wahrnehmen, wie ich die Farbe Grün wahrnehme und umgekehrt? Dass das aber zu keinen Verwirrungen führt, weil wir ja für die gleichen Gegenstände und ihre Farben nach wie vor die gleichen Wörter benutzen und deshalb nicht merken, dass wir dabei ganz unterschiedliche Dinge sehen? Diese Frage ist philosophisch durchaus berechtigt und sie ist letztlich nicht beantwortbar. Denn wir reden über unmittelbare Wahrnehmungseindrücke, die wir mit Wörtern nicht eindeutig beschreiben können. Und solange aus einer unterschiedlichen sinnlichen Wahrnehmung kein unterschiedliches Handeln folgt, können wir über das Innenleben eines anderen Menschen nichts sagen. Es wäre zwar plausibel anzunehmen, dass die Natur die Menschen so ausgestattet hat, dass wir ähnliche Dinge ähnlich wahrnehmen, aber wissen können wir das nicht. Rein theoretisch könnte es sogar sein, dass außer Ihnen oder mir überhaupt niemand überhaupt irgendetwas wahrnimmt, dass alle anderen Menschen zwar den Eindruck erwecken, als seien es denkende und fühlende Wesen, in Wirklichkeit sind es aber nur Zombies oder von Außerirdischen geschickt programmierte Roboter. Es spricht zwar sehr vieles dagegen, dass es so ist, aber – wer weiß?
May 22 · 2 min
Verhindert ein Silberlöffel beim Marmeladeeinfüllen das Zerspringen des Glases?
Marmeladenglas: Temperaturunterschied innen und außen erzeugt Spannung Zunächst muss man fragen, warum das Glas überhaupt zerspringen kann, wenn man heiße Marmelade einfüllt. Es zerspringt, weil Spannungen im Glas entstehen. Die entstehen, weil sich die Innenseite des Glases sehr schnell erhitzt, wenn man heiße Marmelade einfüllt – dann dehnt sich das Glas an der Innenseite aus. Aber an der Außenseite des Glases, wo die Hitze noch nicht angekommen ist, dehnt sich das Glas nicht so aus. Durch diesen Temperaturunterschied zwischen innen und außen entsteht eine Spannung. Diese Spannung kann so groß werden, dass das Glas zerspringt. Silber: sehr guter Wärmeleiter – aber auch andere Faktoren wirken mit Was macht jetzt der Löffel? Die Idee ist, dass der Silberlöffel die Wärme schnell ableitet, wenn man die Marmelade einfüllt. Und zwar sowohl die Wärme von der Marmelade als auch von den Stellen des Glases, die der Silberlöffel berührt. Wenn die Wärme schnell abgeleitet wird, wird das Glas nicht so heiß, und die Spannung ist nicht mehr so groß. Warum ausgerechnet ein Silberlöffel? Silber ist ein hervorragender Wärmeleiter, leitet Wärme fünfmal schneller ab als Eisen und immer noch doppelt so schnell wie Aluminium. Der Effekt ist also bei Silber tatsächlich deutlich größer als bei anderen Metallen oder bei Plastik. Ob dieser Tipp aber wirklich zuverlässig funktioniert, also wirklich garantiert, dass das Glas nicht zerspringt – darüber habe ich keine verlässlichen Informationen gefunden. Ich habe es auch nicht selbst probiert. Es hängt davon ab, wie dick das Glas ist und wie heiß die Marmelade. Gläser vorwärmen: weniger Spannung, mehr Hygiene Allerdings gibt es einen zuverlässigeren Tipp: Wenn man das Marmeladenglas im Ofen auf ca. 70 bis 80 °C erhitzt, bevor man die Marmelade einfüllt, hat man zwei Vorteile: Erstens erwärmt sich das Glas, und zwar überall gleich. Wenn man dann die Marmelade einfüllt, gibt es nicht diesen Hitzeschock auf der Innenseite. Der zweite Effekt ist, dass das Glas gleich ein bisschen desinfiziert wird, was bei Marmelade gut ist. Denn Marmelade ist sehr anfällig für Verunreinigungen und verdirbt leicht. Wenn man vorerhitzt, werden gleich ein paar wichtige Keime abgetötet und die Marmelade hält dann möglicherweise länger.
May 19 · 2 min
Ist Autofahren bei offenem Fenster oder mit Klimaanlage besser?
Eine Faustregel lautet: Bei kleineren Geschwindigkeiten im Ortsverkehr lieber das Fenster aufmachen, bei höherem Tempo lieber die Klimaanlage einschalten. Denn es ist ja so: Am offenen Fenster verwirbelt sich die Luft. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Luftwiderstand, und dieser zusätzliche Luftwiderstand wächst exponentiell mit der Geschwindigkeit: Je schneller man fährt, desto schneller verwirbelt sich die Luft und man braucht mehr Energie. Klimaanlage braucht bei höherem Tempo weniger Energie Bei der Klimaanlage ist es umgekehrt: Bei höheren Geschwindigkeiten braucht sie weniger Energie, weil das Auto in Bewegung ist und sich dadurch nicht so stark aufheizt, wie wenn es in der prallen Sonne stehen würde. Die Klimaanlage muss dadurch also nicht so viel runterkühlen. Beim offenen Fenster steigt also der Energiebedarf mit wachsender Geschwindigkeit, und bei der Klimaanlage sinkt der Energiebedarf mit wachsender Geschwindigkeit. Das heißt, dass es irgendwo einen Punkt gibt, an dem das eine besser ist als das andere. Als Richtwert sagt man, dass dieser Punkt etwa bei 70 bis 100 Stundenkilometern liegt. Ungefähr ab da ist die Klimaanlage auf jeden Fall besser. Im Einzelfall hängt das auch von der Bauart der Klimaanlage ab. Es gibt Klimaanlagen, die kaum noch etwas verbrauchen, also maximal vielleicht 0,2 Liter auf 100 km. Vor Fahrtbeginn: Auto durchlüften Und natürlich kommt es auch darauf an, wie weit man die Temperatur herunterkühlen muss. Wenn man es richtig kalt haben will, braucht die Klimaanlage viel mehr Energie. Noch ein Tipp: Wenn man losfahren möchte und das Auto davor in der prallen Sonne stand und entsprechend aufgeheizt ist, sollte man erst mal gut durchlüften und bei leicht offenem Fenster losfahren, bis die ganz heiße Luft draußen ist. Denn es ist für die Klimaanlage wirklich ein Riesenunterschied, ob sie von 45 Grad herunterkühlen muss oder vielleicht nur von 26 oder 27 Grad.
May 18 · 3 min
Wie kommt das Salz ins Meer?
Salziges Meerwasser durch Mineralieneintrag vom Festlandgestein Das meiste Salz stammt von den Kontinenten. Es sind Mineralien, aus denen die Gesteine des Festlands bestehen. Die Steine verwittern und mit den Flüssen gelangen die Mineralien ins Meer. Dort passiert Folgendes: Das Meerwasser verdunstet wieder – das ist ja der normale Wasserkreislauf – aber beim Verdunsten bleiben die Mineralien zurück. So hat sich im Lauf von Jahrmillionen immer mehr Salz angereichert. Diesen Vorgang kennt man schon seit über 100 Jahren. Früher haben Leute versucht, zurückzurechnen und auf diese Weise das Alter der Erde zu bestimmen. Die haben sich überlegt: Irgendwann war das Meerwasser Süßwasser und heute kommen jährlich soundso viele Tonnen Mineralien ins Meer. Sie haben dann ausgerechnet, wie lange es gedauert haben muss, bis das Wasser so salzig ist wie heute. Dabei kamen sie auf einen Wert von etwa 9 Millionen Jahren. Heute wissen wir, dass die Erde viel älter ist, aber es ist auch klar: Man kann so nicht rechnen. Denn der Mineralieneintrag schwankt und auch andere Prozesse spielen eine Rolle. Salzabscheidungen: So kommt das Salz wieder raus aus dem Meer Interessant ist aber die Frage: Warum ist das Meer nicht noch viel salziger? Die Meeresorganismen, die wir heute kennen, vertragen den Salzgehalt, so wie er heute ist – aber nicht viel darüber hinaus. Wäre das Meer 30 Prozent salziger, würden das die Zellen nicht aushalten. Was umgekehrt vermuten lässt: In den letzten paar hundert Millionen Jahren kann der Salzgehalt nicht viel höher gewesen sein als heute. Die Frage ist also: Wenn immer mehr Salz ins Meer reinkommt, wie kommt es dann wieder raus? Der Hauptmechanismus dabei sind Salzabscheidungen: Immer wieder bilden sich in der Erdgeschichte große Meeresbecken vor allem in heißen Gebieten. Dort schwappt Wasser hinein und verdunstet, bis die verbleibende Lake so salzig ist, dass sich große Salzseen bilden. Das kennen wir heute zum Beispiel aus Salt Lake City oder aus dem Iran – nur in noch größerem Umfang. Diese Salzablagerungen können von anderen Sedimenten überlagert werden, sodass sich Salzstöcke bilden. Die kennen wir von Norddeutschland – bekannt ist der Salzstock bei Gorleben; das war ursprünglich verdunstetes Meerwasser. Das ist die Erklärung, wie ab einer bestimmten Salzkonzentration immer wieder Salz aus dem Meer abgeschieden wird, sodass es über lange Zeiträume gesehen nicht zu viel wird. War das Meer schon immer salzig? Man weiß aber inzwischen auch, dass die Annahme, irgendwann habe es mal mit Frischwasser angefangen, nicht stimmt. Im Gegenteil: Vor über einer Milliarde Jahre – als es nur winzige Mikroben auf der Erde gab – war das Wasser doppelt so salzig wie heute. Das ist auch eine der Erklärungen, warum es in dieser Frühzeit der Erde so lange gedauert hat, bis sich höhere Lebensformen gebildet haben. Denn ab einem bestimmten Salzgehalt kann sich kein Sauerstoff mehr im Wasser lösen. Und weil es damals Leben nur im Meer gab, waren alle Lebensformen, die auf Sauerstoff angewiesen waren, unmöglich.
May 15 · 2 min
Warum kann man Wasser zwar schnell erhitzen, aber nur langsam abkühlen?
Wärme zu erzeugen ist relativ leicht Um Wasser zu erhitzen, setzen wir es einer Umgebung aus, die noch viel heißer ist: Eine normale Herdplatte zum Beispiel kann 400°C heiß werden und die Herdplatte leitet die Wärme gut. Ähnlich ist es im Wasserkocher. Wenn ich das Wasser dieser großen Hitze aussetze, kann ich es schnell von Zimmertemperatur auf 100°C erhitzen – immerhin ein Temperatursprung von 80°C. Wenn ich das Wasser genauso schnell wieder um 80°C abkühlen wollte, also von 100°C auf 20°C, bräuchte ich bei gleichem Vorgehen eine Umgebung von fast minus 400°C. Das liegt weit unterhalb des absoluten Nullpunkts und das geht natürlich nicht. Es gibt auch keine "kühlende Mikrowelle" Mikrowellen sorgen durch elektromagnetische Felder dafür, dass die Wassermoleküle in Bewegung versetzt werden. Aber umgekehrt gibt es keine Mikrowelle, die die Bewegung der Wassermoleküle bremsen und damit das Wasser abkühlen würde. Grundsätzlich gilt: Wärme zu erzeugen ist leicht. Man muss ein Gas entzünden oder lässt Strom fließen und schon wird es heiß. Dabei wird chemische oder elektrische Energie in Wärme verwandelt. Aber man kann die Wärme praktisch nicht wieder zurückverwandeln. – Wärme ist für die Natur die ungeordnetste und somit "bequemste" Form von Energie. Kühlen ist deshalb viel aufwendiger. Man kann da nicht einfach einen Schalter oder eine Platte anstellen und dann wird es kalt, sondern man bräuchte flüssigen Stickstoff oder Trockeneis, die mit viel Energie hergestellt werden müssten. Die einzige alltagstaugliche Möglichkeit, heißes Wasser abzukühlen, ist zu warten, bis sich die Wärme in der Umgebung verteilt hat. Oder aber man gibt reichlich Eiswürfel dazu.
May 12 · 3 min
Kann es Leben ohne Sauerstoff und Wasser geben?
Leben ohne Sauerstoff ist möglich Das ist eine spannende Frage, die auch viele Wissenschaftler beschäftigt. Die Antwort, die sie im Moment geben, lautet: Ja, vermutlich ist ein Leben denkbar, das völlig anders funktioniert als das, das wir kennen. Fangen wir beim Sauerstoff an. Da ist klar, dass es Lebensformen gibt, die ohne Sauerstoff auskommen. Die gibt es heute, nämlich überall dort, wo kein Sauerstoff hinkommt, in Feuchtgebieten oder in tieferen Seen zum Beispiel, wo das Wasser still steht. Da ist ab einer bestimmten Tiefe kein Sauerstoff mehr, aber es gibt dort Bakterien, die ohne Sauerstoff auskommen. Und man darf nicht vergessen: Die ersten Lebewesen auf der Erde hatten weder grüne Blätter, noch brauchten sie Sauerstoff – im Gegenteil, der Sauerstoff war ein Abfallprodukt und wie ein Gift für sie. Die Pflanzen, aber auch wir Menschen und Tiere, die den Sauerstoff nutzen, kamen erst viel später. Also Leben ohne Sauerstoff und Grün: keine Frage; das gibt es. Wasser ist essenziell für das Leben, das wir kennen Wie ist es aber mit dem Wasser? Die große Frage bei den Marsmissionen war immer: Gibt es da flüssiges Wasser? Man weiß heute zumindest, dass es früher welches gab. Und da stellt sich natürlich die Frage: Wenn es Wasser gab, gab es dann dort auch Leben? Für das Leben, wie wir es kennen, ist Wasser absolut essenziell. Es ist das Lebens-Medium schlechthin, es transportiert Nährstoffe in die Organismen und Giftstoffe aus ihnen hinaus. Die Frage ist: Gibt es einen anderen Stoff, der das genauso könnte? Vielleicht irgendwo, wo es viel kälter ist als bei uns, wo es definitiv kein flüssiges Wasser gibt. Zum Beispiel hat der Planet Saturn einen Mond, der heißt Titan. Da ist es eiskalt, dort gibt es mit Sicherheit kein flüssiges Wasser. Aber es könnte Seen aus flüssigem Methan geben. Gut möglich, dass es da Lebensformen gibt, bei denen die Quelle des Lebens nicht Wasser, sondern Methan ist. Lebenswelt auf Basis von Silizium statt Kohlenstoff denkbar Es geht sogar noch weiter: Der Grundbaustein des Lebens auf der Erde ist der Kohlenstoff. Alles Organische – Eiweiße, Kohlenhydrate, Fette bis hin zu unserem Erbmaterial, der DNA – ist, zumindest das Grundgerüst, aus Kohlenstoffatomen aufgebaut. Kohlenstoff gehört nämlich zu den wenigen Elementen, die so vielseitig sind, dass sie viele hoch komplizierte Gerüste und Strukturen aufbauen können. Es gibt ein weiteres Element, das das theoretisch auch könnte: Silizium. Deshalb halten es manche Biologen für möglich, dass auch eine Lebenswelt auf Siliziumbasis zumindest denkbar ist. Und das in erster Linie auf anderen Planeten. Es gibt aber auch ernst zu nehmende Forscher, die sagen: Rein theoretisch könnte es diese Lebensformen sogar auf der Erde geben, vielleicht sogar in unserem Körper, nur dass wir sie noch nicht entdeckt haben. Gemeint sind keine grünen Männchen, sondern das könnten Kleinstlebewesen sein, die sich äußerlich kaum von Bakterien unterscheiden lassen. Wenn die aber völlig anders funktionieren würden als das Leben, das wir kennen, wäre es gar nicht so leicht, die unter all den anderen Organismen ausfindig zu machen.