Was Gravitationswellenüber Schwarze Löcherverraten
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Was Gravitationswellenüber Schwarze Löcherverraten
Deutschland: 59 000 Tote durch Blutvergiftung Neue Sepsis-Diagnose kann Leben retten E 2164 E 9 . 2016 wissenschaft.de D: EUR 8,20 A: EUR 8,20 ÜBRIGE EUROLÄNDER: EUR 8,90 CH: CHF 14,50 Aktuelle Messdaten Gravitationswellen über Schwarze Löcher verraten Was Klimaforschung Warum Wolken schwer zu berechnen sind Recycling Smarte Häuser aus Bauschutt Psychologie Viele Studien sind lebensfremd NEU: bild der wissenschaft SPEZIAL E 45369 E 1 . 2016 wissenschaft.de D: EUR 8,50 A: EUR 9,80 ÜBRIGE EUROLÄNDER: EUR 9,80 CH: CHF 15,00 SPEZIAL SCIENCE CENTER Wissenschaft zum Anfassen 30 x Mitmachen erwünscht Spannende Ausflugsziele, Tipps und Wissenswertes Klimahaus 8° Ost + Universum + Phänomenta + Erlebniszentrum Naturgewalten + Spectrum + Extavium + phaeno Jahrtausendturm + DASA + Phänomania + Odysseum + Experiminta + Chemikum + Mathematikum + Inspirata Dynamikum + Explo + experimenta + Turm der Sinne + Deutsches Museum + weitere Jetzt bestellen! Science Center „Nicht Anfassen“-Schilder gibt es hier nicht – es gilt: Spielen und Ausprobieren erlaubt. Statt vorgefertigter Antworten regen Fragen und Aufgaben dazu an, sich das Wissen selbst zu erarbeiten – oder zu erspielen. Das ist die Grundidee der Science Center – hier in Deutschland und in aller Welt. Viele besitzen eigene Werkstätten, in denen sie Exponate auch für andere Museen, Wanderausstellungen und für Schulen oder andere Einrichtungen konzipieren und bauen. Sonderveranstaltungen wie Science Festivals, Experimentalvorlesungen oder Wettbewerbe locken neues Publikum in die Zentren. Das bdw-Spezial „Science Center“ widmet sich diesen Zentren der Kreativität in umfassender Weise. Auf 100 Seiten stellen wir Ihnen die 20 größten Einrichtungen ausführlich vor - mit ihren didaktischen Konzepten, ausgewählten Exponaten und spannenden Interviews. Außerdem in einem Kurzporträt weitere 10 kleinere Einrichtungen. bild der wissenschaft SPEZIAL – verstehen, was dahintersteckt bild der wissenschaft Leserservice, Postfach 810580, 70522 Stuttgart; Phone 0711/7252-201 Online bestellen: www.direktabo.de/bdw/spezial Fax 0711/7252-399 ❑ JA, ich bestelle _____ Ex. bild der wissenschaft SPEZIAL “Science Center” zum Einzelpreis von 8,50 € Vorname, Name (Das Porto übernehmen wir für Sie). PLZ Geburtsdatum Straße, Nr. Ort Artikelnummer BDWSPE1601 E-Mail Phone / Fax Verlag: Konradin Medien GmbH, Ernst-Mey-Str. 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen, Geschäftsführer Peter Dilger, Amtsgericht Stuttgart HRB 222257 Abo-Vertrieb: Zenit Presseservice GmbH, Julius-Hölder-Str. 47, 70597 Stuttgart, Geschäftsführer Joachim John SEPA-Lastschriftmandat (Mandatsreferenz wird separat mitgeteilt). Ich ermächtige die ZENIT Pressevertrieb GmbH, Postfach 810680, 70523 Stuttgart, Gläubiger-Identifikationsnummer DE34 AVS0 0000 0204 06, Zahlungen von meinem Konto mittels Lastschrift einzuziehen. Zugleich weise ich mein Kreditinstitut an, die von der ZENIT Pressevertrieb GmbH, 70523 Stuttgart, auf mein Konto gezogenen Lastschriften einzulösen. Hinweis: Ich kann innerhalb von 8 Wochen, beginnend mit dem Belastungsdatum, die Erstattung des belasteten Betrags verlangen. Es gelten die mit meinem Kreditinstitut vereinbarten Bedingungen. Durch Angabe Ihrer Telefonnummer und E-Mail-Adresse erklären Sie sich einverstanden, dass Ihre Daten gespeichert und zu Werbezwecken durch uns oder befreundete Dritte genutzt werden. Sollten Sie künftig keine Informationen und Angebote mehr erhalten wollen, können Sie jederzeit der Verwendung Ihrer Daten durch uns oder Dritte für Werbezwecke widersprechen. Ich bezahle: per Bankeinzug BIC gegen Rechnung IBAN Datum, Unterschrift 34A2016 Warum haben wir zwei Augen? Editorial W. Scheible Hat Wittgenstein immer recht? Wie würden Sie jemanden so vergiften, dass die Polizei Ihnen nicht auf die Schliche kommt? Wolfgang Hess, Chefredakteur Großartige Perspektiven zeichnen sich ab durch den Nachweis der Gravitationswellen. Der LIGO-Detektor hat zum zweiten Mal Gravitationswellen entdeckt, die dieses Mal von einer 1,4 Milliarden Lichtjahre entfernten Kollision Schwarzer Löcher stammen. Damit steht fest: Raumzeitbeben können auf der Erde geortet werden! Feuer frei also für Astrophysiker, um die Schwerkraftfallen auf neue Weise zu erforschen. Mehr dazu in der Titelgeschichte ab Seite 42. Übrigens: Auf unserer Leserreise zur Sonnenfinsternis im August 2017 besuchen wir den Gravitationswellendetektor im US-Staat Louisiana, sind also dort, wo gerade die Musik spielt. Mehr dazu in der Novemberausgabe. Bei einem meiner Institutsbesuche traf ich im Januar die KommunikationsChefin der Leibniz-Gemeinschaft in Berlin, Christine Burtscheidt. Sie berichtete über das vor ihr stehende Leibniz-Jahr, das unter dem Motto „Die beste der möglichen Welten“ steht. Das Zitat des vor 370 Jahren geborenen und vor 300 Jahren gestorbenen Universalgenies Gottfried Wilhelm Leibniz kennzeichnet treffend, wozu Wissenschaft beitragen kann: das Leben zu verstehen und das Zusammenleben zu verbessern. Als wir ein Thema suchten, das die LeibnizGemeinschaft in diesen Tagen ganz besonders voranbringt, bot sich die Sepsis an, im Volksmund ebenso häufig wie falsch mit „Blutvergiftung“ umschrieben. An der komplexen Entzündungsreaktion sterben nach neuen Erkenntnissen allein in Deutschland jedes Jahr etwa 59 000 Menschen. Ein Grund für diese schrecklich hohe Zahl ist das langwierige Diagnoseverfahren. Bis Ärzte wissen, welche Erreger dem Patienten so zusetzen, dass ein Multiorganversagen eintritt, ist es oft zu spät. Doch Hoffnung keimt – vor allem am Standort Jena. Dort arbeitet das Leibniz-Institut für Photonische Technologien intensiv mit Medizinern des Universitätsklinikums zusammen. Das Ergebnis ist ein neuartiges Diagnoseverfahren, das Sepsis-Erreger viele Stunden früher als bisher dingfest macht. Das Ziel ist, dass jede einschlägige Arztpraxis bald ein solches Diagnoseverfahren einsetzt. Unserem Autorenteam Susanne Donner, Claudia Eberhard-Metzger und Thorwald Ewe sowie dem Fotografen Sven Döring ist es gelungen, dieses anspruchsvolle Thema eindrucksvoll zu vermitteln. Ich selbst habe durch unseren Schwerpunkt (Seiten 10 bis 29) viel dazugelernt. Welche Entwicklungen durch bild der wissenschaft angeregt werden, dokumentiert ein Zeitungsbeitrag im „Dreisamtäler“. Vor eineinhalb Jahren boten wir eine Recherchereise nach Südafrika an, bei der auch der Allgemeinmediziner Peter Krimmel mitreiste und in Lesotho die Kingsgate Primary School kennenlernte. Wieder zurück motivierte er zwei Lehrer, mit ihm nochmals dorthin zu reisen. Das Ergebnis: Seit Kurzem gibt es eine Schulpartnerschaft des Kollegs St. Sebastian in Stegen/Südschwarzwald mit der Kingsgate Primary School Mafeteng in Lesotho. bild der wissenschaft 9-2016 3 John Farndon Können Thermostate denken? Absurde Fragen, die Sie ins Grübeln bringen 2016, 222 Seiten, geb., € 19,95 ISBN 978-3-476-02635-4 Die in diesem Buch versammelten 37 vertrackten Fragen aus den verschiedensten geistes- und naturwissenschaftlichen Themengebieten lassen keine Gehirnwindung untrainiert. Kein Wunder, denn mit ihnen wählen die englischen Universitäten Oxford und Cambridge ihre Studierenden aus. Können Thermostate denken? entführt Sie in die wunderbare und immer etwas schräge Welt des Denkens – ganz egal, ob Sie sich tatsächlich an einer Elite-Universität bewerben wollen oder Dinge einfach gerne hinterfragen. www.fragenzumgruebeln.de Inhalt Illustration: www.mondoart.net 42 TITEL SCHWARZE LÖCHER Astrophysiker haben erneut Gravitationswellen entdeckt, die vom Verschmelzen Schwarzer Löcher künden. Jetzt können sie die rätselhaften Schwerkraftmonster (hier in einer künstlerischen Darstellung) auf ganz neue Art erforschen. Leben + Umwelt Erde + Weltall 8 Nachrichten › 10 16 22 26 SCHWERPUNKT Sepsis Der Einschnitt Wie sich das Leben nach einer „Blutvergiftung“ verändert Die große Unbekannte Auf der Suche nach Sepsis-Therapien Kampf um jede Minute Ein neuer Schnelltest kann Leben retten „In Gefahr sind vor allem Ältere und Frühgeborene“ Zwei Leibniz-Forscher im Interview 32 Am laufenden Meter Schmerzen beim Joggen? Ein Test in Köln kann die Ursache klären 4 bild der wissenschaft 9-2016 Kultur + Gesellschaft 40 Nachrichten › 42 TITEL Schwarze Löcher 44 Das Erzittern der Raumzeit Gravitationswellen zu Weihnachten 50 „Mit Bravour bestätigt!“ Interview mit Max-Planck-Direktorin Alessandra Buonanno 52 Der Tanz der Schwarzen Löcher Woher stammen die Schwerkraftfallen? › 56 Wolken aus der Dose Einem Klimarätsel auf der Spur 61 Wolkiges Wissen Was die Wissenslücken für die Klimamodelle der Forscher bedeuten › 62 Nachrichten 64 Nicht das wirkliche Leben Viele psychologische Verhaltensstudien gehen an der Realität vorbei 70 Radler unter Strom Elektroräder sind sehr beliebt – aber auch die Ursache für schwere Unfälle 76 Alltag des Grauens Grabungsfunde in Konzentrationslagern zeugen vom Leben der Gefangenen 10 SCHWERPUNKT SEPSIS Jedes Jahr erkranken in Deutschland etwa 150 000 Menschen an einer Sepsis, im Volksmund „Blutvergiftung“ genannt. Täglich sterben im Schnitt 160 Menschen daran. Gegen die Erreger dieser komplexen Entzündungsreaktion des Körpers sind immer mehr Antibiotika wirkungslos. Nun wollen Wissenschaftler der Sepsis den Schrecken nehmen: durch bessere Behandlungsmethoden und einen neuartigen Schnelltest. 64 56 94 NICHT DAS WIRKLICHE LEBEN Viele psychologische Studien, etwa zur Partnerwahl oder zur Zivilcourage, beruhen nur auf Labortests oder Befragungen. Was sagen sie über das menschliche Verhalten aus? WOLKEN AUS DER DOSE Wetterforscher wissen erstaunlich wenig über Wolken. Das macht die Wasserdampfgebilde zur großen Unbekannten in den Klimamodellen. Eine Wolkenkammer soll neue Erkenntnisse bringen. Technik + Kommunikation 86 Nachrichten 88 Eine Schule für Roboter In Genua entwickeln sich Maschinen wie Kinder und lernen ständig dazu › 94 SCHWERPUNKT Baurecycling Der Schatz im Schutt Wie Abrisshäuser zu Neubauten werden 98 Wohin mit dem Wunderbeton? Karbonbeton beflügelt Architekten – doch bisher lässt er sich nicht recyceln 100 „Europas Forschung muss sich besser positionieren“ Fraunhofer-Direktor Frank Treppe zur europäischen Technologieförderung Rubriken 3 14 38 39 74 80 104 105 106 Editorial Impressum Leserforum bdw-Preisrätsel vom Juni: Auflösung und Gewinner LesenSehenHören Neue populäre Wissensbücher Deutschland im Blick Fachärzte für Kinder mit Rheuma Heinrich Hemmes Cogito Das bdw-Preisrätsel Vorschau Nachgehakt Die Invasion der Tigermücken SCHWERPUNKT BAURECYCLING Beim Abriss alter Gebäude wandern auch gut erhaltene Bauteile auf den Müll. Das soll sich ändern. So entsteht in Schleswig-Holstein ein großer Neubau aus Recyclingmaterial. Edelsteine, Vulkanismus und die Umwelt bild der wissenschaft bietet eine weitere eindrucksvolle Leserreise in den Westen Deutschlands an. Vom 7. bis 12. Mai 2017 führt sie nach Idar-Oberstein, in die Eifel und ins Rheinland. Mehr dazu ab Seite 6. bild der wissenschaft im Internet: Tagesaktuelle Nachrichten, Buch-Tipps und vieles mehr: www.wissenschaft.de www.facebook.com/ bildderwissenschaft www.youtube.com/wissenschaftdetv @bdwredaktion bild der wissenschaft 9-2016 5 Leserreise rmin e t z t Zusa 2 1 3 Nirgendwo ist die Herstellung von Edelsteinen und ihre Erforschung so konzentriert wie in Idar-Oberstein (1, 2). Wir bekommen bei fachkundigen Führungen profunde Einblicke. Ein weiterer Höhepunkt ist der Lavakeller in Mendig (3). Anschließend erleben wir den Braunkohletagebau Garzweiler (4). 7. bis 12. Mai 2017: bdw-Leserreise Edelsteine, Vulkanismus und die Umwelt Eine spannende Exkursion in den Westen der Republik. Der Mineraloge und Edelstein-Experte Dr. Andreas Landmann begleitet die gesamte Leserreise. 6 bild der wissenschaft 9-2016 Das Programm Sonntag, 7. Mai Individuelle Anreise zum Mainzer Hauptbahnhof bis 12 Uhr. Wer mit dem Wagen kommt, kann ihn dort für 25 Euro die Woche parken. 13 Uhr Abfahrt mit dem bdw-Bus nach Idar-Oberstein. Während der Fahrt hält der Mineraloge Dr. Andreas Landmann einen Vortrag über die dortige Geologie und Edelsteinkunde. Bei Idar-Oberstein wurden seit 1450 Achate gefunden, die Schleifereien zu Schmuck, Gebrauchsgegenständen und Geldmünzen verarbeitet haben. Später kamen Importe aus vielen Edelsteinfundländern dazu. Bis heute arbeiten in Idar-Oberstein 350 Familienbetriebe in der Edelsteinbranche. 14:30 Uhr: Führung von Andreas Landmann im Deutschen Edelsteinmuseum. Anschließend checken wir für zwei Tage im Parkhotel**** ein. Abendessen in einem Restaurant mit der Spezialität Spießbraten. Montag, 8. Mai 9 Uhr Abfahrt zu einer Edelsteinschleiferei, Führung bis 11 Uhr, anschließend von 12 bis 14 Uhr Besuch der Edelsteinminen im Steinkaulenberg. Ab 15 Uhr Besuch einer Edelsteinmanufaktur. Nach dem Abendessen im Parkhotel hält Andreas Landmann einen Vortrag über synthetische Edelsteine. Dienstag, 9. Mai Abfahrt um 8:30 Uhr nach Mendig in der Vulkaneifel, anschließend vierstündiger Besuch von zwei Steinbrüchen, wo wir die Chance haben, selbst Kristalle zu finden. Erläuterungen von Andreas Landmann. Ab 15:30 Uhr Führung im LavaDome-Museum und Felsenkeller, Besichtigung der Basalthöhlen und der Fledermaus-Winterquartiere. 19 Uhr Einchecken im Hotel Felsenkeller*** und Abendessen in Mendig. iStock.com/U. Knaupe (1); A. Landmann (2); Fotolia.com (3); RWE Power (4); FZ Jülich (5, 6); GesundLand Vulkaneifel (7) Foto: privat Im Mai 2017 können bdw-Leser erneut eine spannende Woche im Westen Deutschlands verbringen. Aufgrund der großen Nachfrage wiederholen wir die Reise, die seltene Einblicke in die wichtigsten Ressourcen unseres Landes vermittelt: Bodenschätze und Wissen. Wissenschaftlicher Begleiter ist der Mineraloge Dr. Andreas Landmann. Ebenfalls mit dabei: Redaktionsdirektor Wolfgang Hess. 4 5 6 7 Weiter geht es zum Forschungszentrum Jülich – zur Atmosphären-Simulationskammer SAPHIR (5) sowie zu drei weiteren wissenschaftlichen Experimenten. Am Tag darauf führt uns Dr. Thomas Pütz durch das Waldforschungsprojekt TERENO (6). Zurück geht es über die Dauner Maare (7) nach Mainz. Mittwoch, 10. Mai Abfahrt zum Braunkohletagebau Richtung Garzweiler. 10:15 Uhr Besuch des geologischen Braunkohle-Museums im Wasserschloss Bedburg und Spaziergang im Park, in dem Pflanzen aus der Karbonzeit wachsen. Nachmittags fahren wir voraussichtlich mit unserem Bus durch den Tagebau. Anschließend Weiterfahrt zum Best Western Hotel Regence**** in Aachens Zentrum, wo wir zwei Tage übernachten. Der Abend steht zur freien Verfügung. Donnerstag, 11. Mai 8:30 Uhr Fahrt zum Forschungszentrum Jülich, wo uns die Leiterin der Unternehmenskommunikation Dr. Anne Rother empfängt. Danach erleben wir die mit Der Reiseverlauf auf einen Blick 370 000 Litern Luft gefüllte Atmosphärensimulationskammer SAPHIR sowie das Projekt IAGOS, bei dem an Bord von Passagierflugzeugen die Luftqualität hoher Luftschichten gemessen wird. Nach dem Mittagessen im Forschungscasino erfahren wir, wie die Messinstrumente an Bord des Höhenforschungsflugzeugs Geophysika arbeiten. Sie sollen in diesem Sommer den asiatischen Monsun überwachen. Anschließend bekommen wir Einblicke in die zukunftsweisende Forschung am Zentrum, bei der es um die Zucht von leistungsstarken und ressourcensparenden Nutzpflanzen geht. Abends findet das Abschlussessen statt. Freitag, 12. Mai 8:30 Uhr Abfahrt in die Westeifel zum Waldforschungsprojekt TERENO in der Nähe von Wahlerscheid/Monschau. Dort wird zurzeit ein Nadelwald zu einem ökologisch wertvollen Mischwald umgeforstet. Dreistündige Begehung und Führung durch den Projektleiter Dr. Thomas Pütz. Anschließend Fahrt über Gerolstein nach Daun. Dort besichtigen wir einige Eifelmaare. Andreas Landmann erklärt uns, wie die geologisch noch sehr jungen Maare entstanden sind. Weiterfahrt nach Mainz, Ankunft gegen 16:30 Uhr. Dort endet die Leserreise. Der Reisepreis Die Reise kostet pro Person 1690 Euro im Doppelzimmer (Einzelzimmerzuschlag: 155 Euro). Gruppengröße: 15 bis 30 Personen. Im Reisepreis enthalten sind: Wissenschaftliche Reisebegleitung, fünf Hotelübernachtungen inklusive Frühstück, vier Lunchpakete, vier Abendessen, Führungen, Eintrittsgelder, Fahrten im Reisebus. Programmänderungen bleiben vorbehalten. Leistungen, die nicht genannt sind, müssen individuell beglichen werden, ebenso Getränke, Versicherungen und die An- und Abreise nach/von Mainz Hauptbahnhof. Reiseveranstalter ist die Ikarus Tours GmbH in Zusammenarbeit mit bild der wissenschaft. Es gelten die Reisebedingungen von Ikarus Tours GmbH, die Ihnen mit der Reisebestätigung übermittelt werden. Ansprechpartnerin ist Maren Hövelmann. Sie erreichen Sie unter: [email protected] oder per Telefon: 0711 / 759 4392 Ihre Anmeldungen nimmt Ariana Seifried bei der Ikarus Tours GmbH in Königstein entgegen: [email protected], Telefon: 06174/290227