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Abb.: Hans-Erich Fröhlich
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Liebe Leserin, lieber Leser,

stimmt es, dass alles immer komplizierter wird? Zumindest für die Branche, die hier vertreten wird, trifft dies nicht zu. (Der Hang, Faktenwissen, sofern von Wichtigkeit, zu generalisieren, das Akzidens von der Essenz zu scheiden und für Letzteres die womöglich kürzeste Formulierung zu erraten, die Sinn macht, eignet allen „harten“ Wissenschaften.) Große Geister haben immer wieder für Vereinfachung durch Vereinung gesorgt: Kepler, Newton, Maxwell, Einstein, Glashow, Salam, Weinberg … Sie machten mit einem Schlag ganze Bibliotheken überflüssig und überwanden willkürliche Spaltungen. Kepler (1571–1630) ersetzte den „göttlichen“ Kreis durch die profane Ellipse – womit die „Degradierung“ des Himmels begann. Die Bahnellipse eines Planeten hat zwar zwei zusätzliche Bestimmungsstücke, Exzentrizität und Richtung der großen Achse, sie spart aber jede Menge zusätzlicher Kreise (Epizykel) ein. Oder denken Sie an James Clerk Maxwell (1831–1879)! Vielleicht war es schottische Sparsamkeit, jedenfalls führte der Mann aus Edinburgh 1864 Magnetismus und Elektrizität zusammen. Was jahrtausendelang nichts miteinander zu tun hatten, verschmolz zum Elektromagnetismus. Als Maxwell sich seine vier Grundgleichungen ansah, legten „ästhetische Überlegungen“ (sprich Symmetriegründe) die Einführung eines belanglosen Zusatzterms nahe. Das Ergebnis, die elektromagnetische Welle, rechtfertigte die „unnötige“ Bereicherung durch den Verschiebungsstrom: Maxwell erklärte das Licht! Die neue Naturkonstante, die Lichtgeschwindigkeit, fehlt in der Newtonschen Mechanik, was Einstein 1905 korrigierte. Dem Ergebnis, der Relativitätstheorie, fehlt bislang das Planck'sche Wirkungsquantum …

Am 8. Januar wird der populärste Physiker der Welt 75. Stephen Hawking gehört ohne Zweifel der Riege der Vereiner an. Ihm schwebt die Verschmelzung dreier „Physiken“ vor: klassische Physik, Quantenphysik und last not least Thermodynamik. (Letztere beschreibt Viel-Teilchen-Systeme statistisch, beruht auf Mittelung, was Informationsverlust nach sich zieht, und ist bloß 99,999…-prozentig exakt. Dafür gibt sie dem Zeitpfeil eine Richtung!) Das einzige Ding, dessen Verständnis dieser Vereinigung bedarf, ist ein Unding: das schwarze Loch. Dass man dazu die Theorie schwarzer Löcher anreichern muss, überrascht kaum. Wie 1975 Hawking einer verblüfften Physikergemeinde zeigte, sind schwarze Löcher so schwarz nicht. Sie „verdampfen“ sogar. (Vermutet wurde dies, allerdings für rotierende Löcher, bereits zuvor.)

Ein ernstzunehmender Kreationisten-Einwand gegen die spontane abiogene Entstehung des Lebens, wie sie sich 1868 der Jenaer Ernst Haeckel vorgestellt hatte, ist die Unwahrscheinlichkeit des plötzlichen Auftauchens von zwei kooperierenden Chemikalien: DNA als Gigabyte-Massespeicher für die genetische Information und Protein, wobei jenes Funktionseiweiß (Ribosom) im Fokus der Aufmerksamkeit steht, das in der Lage ist, genetischen Code zu „verstehen“ und u. a. sich selbst entsprechend der Blaupause zusammenzubauen. Der Ausweg: Die heutige Perfektion der Umsetzung von Information in maßgeschneidertes Protein, sie täuscht, sie entwickelte sich im Laufe der Zeit. Auch ein holpriger Start kann chemische Zyklen zum Laufen bringen! Im Januar 1967, vor einem halben Jahrhundert, wurde der Verdacht des US-amerikanischen Evolutionsforschers, Mikrobiologen und Biophysikers Carl Richard Woese (1928–2012) publik: kurze einsträngige Ribonukleinsäure (RNA) könne an­fäng­lich beides in sich vereint haben, Träger der Erbinformation und Katalysator seiner selbst. Damit war die Idee einer vorgeschalteten RNA-Welt geboren.

Carl Woese hat u. a. den horizontalen (lateralen) Gentransfer (HGT) ins Gespräch gebracht. Vor der Darwin'schen Evolution, die nur den vertikalen Genfluss (von einer Generation auf die folgende) kennt, was die heutige Artenvielfalt hervorbrachte, gab's demnach eine quasi artenlose HGT-Ära: Der Stamm„baum“ begann als Netz! Heutzutage spielt HGT in der Lebewelt nur eine untergeordnete Rolle.

Zum Schluss eine Fangfrage: Wann wurde der erste Exoplanet entdeckt? Gewöhnlich wird 51 Pegasi B genannt, der im Herbst 1995 für Furore sorgte. Ein „heißer Jupiter“ von halber Jupitermasse umkreist aller 4 1/4 Tage einen gewöhnlichen Stern. Die beiden Exoplaneten, von denen in der Februar-Ausgabe die Rede sein wird, bringen es lediglich auf jeweils vier Erdmassen und umkreisen einen ungewöhnlichen Stern. Sie wurden von Aleksander Wolszczan (geb. 1946) und Dale Andrew Frail (geb. 1961) am 305-m-Arecibo-Radio-Observatorium (Puerto Rico) aufgespürt. Die beiden Super-Erden benötigen für einen Umlauf 66,5 bzw. 98,2 Tage. Eine interessierte Öffentlichkeit nahm Notiz davon im Januar 1992 – vor einem Vierteljahrhundert. Es handelt sich um Pulsar-Planeten. Der 2300 Lichtjahre entfernte Mutterstern in der Jungfrau misst lediglich ein Dutzend Kilometer. Er ist ein Millisekundenpulsar.

Eine erbauliche Lektüre wünscht

Hans-Erich Fröhlich

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