Tag: Physik

Rund 100 Meter trennen das Lidl-Zentrallager Edermünde und die Filiale an der Langen Heideteile südwestlich von Kassel. Für Aufmerksamkeit sorgt der Warentransport zwischen beiden Standpunkten dennoch: Seit Mitte September erfolgt dieser mittels Lkw ohne Fahrer und sogar ohne Fahrerhaus. 15 Paletten kann der dreiachsige, rund acht Meter lange und bislang auf 25 km/h begrenzte Lkw transportieren. Weitere Fahrzeugdaten nennen weder der schwedische Hersteller noch die Handelskette. Ganz ohne Fahrer geht es dennoch nicht. Gemäß aktuellen Auflagen begleitet ein „Local Operator“ den Lkw auf seiner rund 400 Meter langen Strecke in einem separaten Fahrzeug. Eine zweite Phase soll die Ausweitung auf eine weitere Filiale einschließen.

Wer Kaffee zu lange stehen lässt, wird Zeuge eines unvermeidlichen physikalischen Prinzips: Wärme fließt von einem heißeren Körper – Ihrem Kaffee – zu einem kälteren – der Umgebung. Auf atomarer Ebene scheint diese universelle Regel nicht mehr so unumstößlich. Nicht nur kann Wärme zu einem heißeren Körper fließen, sondern sogar Informationen eines früheren Ereignisses tragen und somit eine Art Gedächtnis haben. „Wärme erinnert sich nicht wie wir an eine Person oder ein Ereignis“, erklärt Prof. Jianjun Dong von der Auburn University. „Seine Erinnerungen sind in mikroskopischen Bewegungen des Materials gespeichert.“ Während heißer Kaffee sich also weder Ihr Gesicht noch Namen merken kann, kann er vielleicht wissen, wie energisch Sie Ihre Tasse abgestellt haben.

Jede Zelle im männlichen Körper trägt normalerweise ein X- und ein Y-Chromosom. Besonders Immunzellen können letzteres im Alter einbüßen und, so eine neue Studie, eine „versteckte Zone genetischer Anfälligkeit“ für Krebs hinterlassen. Dr. Dan Theodorescu vom Krebszentrum der University of Arizona und sein Team analysierten rund 1.000 Gewebeproben von über 400 Männern. Dabei konnten sie den Verlust von Y-Chromosomen in „normal erscheinendem Gewebe neben Tumoren“ nachweisen. Gerade dies mache die Entdeckung so spannend, und sei womöglich „eines der frühesten Anzeichen sich bildender Tumore“, so der Medizinprofessor. Dies könnte eines Tages Ärzten helfen, Unregelmäßigkeiten in Biopsien zu erkennen, die kleine Tumore übersehen.

Baustruktur und Malereien ließen Ägyptologen hinter dem Grab von Tutanchamun seit 2015 weitere Räume vermuten. Neue Untersuchungen verdichten diese Annahme und deuten auf verborgene Kammern und Gänge hinter einer Scheinwand hin. Diese könnten seit der Antike verschlossen und vor dem Tod Tutanchamuns entstanden sein. Erneut flammt damit die Hoffnung auf, dass dort das Grab von Nofretete – der Stiefmutter des jungen Pharaos – liegen könnte. Möglich ist auch, dass dort lediglich Lagerräume sind oder die potenzielle Grabkammer durch Sturzfluten gestört ist. Ob es weitere Untersuchungen geben wird und die Forscher mittels Bohrungen einen Blick hinter die Wand werfen dürfen, muss der Oberste Rate für Altertümer in Ägypten noch entscheiden.

In Deutschland und der Schweiz würde das Summen wildlebender Honigbienen ohne Imkerei binnen eines Jahrzehnts gänzlich verstummen. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher um Dr. Patrick Kohl von der Universität Hohenheim anhand der Analyse von 700 Nistplätzen in sieben europäischen Ländern. In Südostengland würden sich die Bestände alle zehn Jahre hingegen vervielfachen. Die Untersuchung bildet die Grundlage für die Aufnahme wildlebender Westlicher Honigbienen auf die Rote Liste der IUCN als „stark gefährdet“.

Lignin ist der Baustoff der Natur, der Pflanzen Festigkeit verleiht, kann laut Forschern der Universität Heidelberg aber auch Methanol bilden. Nötig sei dafür lediglich Erde und Wasser. Konkret spalten reaktive Eisen-Sauerstoff-Verbindungen einzelne Methoxygruppen vom Lignin ab. Dieser Prozess ist bisher vor allem bei knapp 300 Grad Celsius, erhöhtem Druck und Wasserstoffumgebung bekannt. In der Natur genügen Zimmertemperatur, Normaldruck und Anwesenheit von Wasser, selbst nach mehreren Trockenzyklen. Biologisch aktivere Böden setzten weniger Methanol frei, vermutlich weil Mikroorganismen die Verbindung als Energiequelle nutzen. Was das für Umwelt und Materialwissenschaft – Lignin ist als Abfallprodukt der Papierindustrie ein vielversprechender alternativer Rohstoff – bedeutet, ist Gegenstand künftiger Forschung.

Im Gegensatz zu vielen anderen Sonnensystemen besitzt unseres keine Supererde. Wieso das so ist, fragen sich Astronomen seit vielen Jahren. Eine mögliche These ist, dass sie in jungen Jahren von der Sonne verschlungen wurde. Der türkische Forscher Prof. Mutlu Yildiz von der Ege-Universität hält dies für möglich und vermutet, dass die Sonne noch immer Spuren ihres Mahles in sich tragen könnte. So würden die subtilen Veränderungen der inneren Struktur der Sonne und ihr geringer Lithiumgehalt für das Verschlingen eines Planeten mit dem 5- bis 10-Fachen der Erdmasse sprechen. Ein endgültiger Beweis dafür könne laut den Forschern jedoch nie erbracht werden.

Leopardus tilcayo schleicht sich als erste neu entdeckte Katzenart seit 100 Jahren in den Stammbaum der Tigerkatzen. Ihr hellbraunes Fell mit dunklen, unregelmäßigen Rosetten ermöglicht beste Tarnung in den bolivianischen Bergwäldern – und erschwerte Forschern die Unterscheidung von vier artverwandten Katzen, die erstmals 1775 vom Thüringer Mediziner und Naturforscher Johann Christian Daniel Scheber (1739-1810) beschrieben wurden. Mit „Tilcayo“ übernehmen die Entdecker jenen Namen, den Einheimische seit Generationen für die Wildkatze verwenden.

Abtrieb aus künstlichen Gelenken lässt sich im Gehirn ihrer Träger nachweisen. In einer Autopsiestudie mit 701 verstorbenen Menschen fanden Forscher des Rush University Medical Center um Robin Pourzal erhöhte Konzentrationen von Kobalt, Titan und typischen Legierungen von Implantaten. Dass sich derartige Partikel im benachbarten Gewebe ablagerten, ist seit Jahren bekannt, neu ist, dass sie auch ins Gehirn gelangen. Welchen Weg sie dorthin nehmen, vermag die neue Studie dennoch nicht sagen. Unsicher ist ebenfalls, ob erhöhte Werte im Gehirn zu Demenz beitragen. Bei Kobalt zeigte sich kein signifikanter Zusammenhang, bei Titan schon. Dies lasse sich aber nicht eindeutig auf künstliche Gelenke zurückführen, weil Titanverbindungen unter anderem auch in Nahrung und Medikamenten vorkommen.

Lange suchten Historiker nach der verschollenen Burg Roebuck. Jetzt hat der irische Archäologe Tadhg O’Keeffe vom University College Dublin Hinweise gefunden: aber nicht in Form von Schriftquellen, sondern von Mauern. Tatsächlich war die Burg aus dem 13. Jh. nicht wie viele andere abgerissen, sondern neu aufgebaut und später als archäologisches Institut der Universität verwendet worden. Detaillierte Malereien des Baus aus dem Jahr 1765 machten es möglich, die unter dem Putz verborgen mittelalterlichen Strukturen wiederzuentdecken. Jetzt können Studenten ihre Zeit in dem einstigen Burghof verbringen, der heute der Innenhof ihrer Universität ist.

Moderne Batterien bestehen aus sehr vielen, sehr dünnen Schichten. Dabei wechseln sich Kathode und Anode sowie Stromleiter und Trennschichten ab. Dieser Aufbau ermöglicht hohe Leistungen, die vielen inaktiven Schichten benötigen jedoch ihrerseits Platz. Forscher um Dr. Oliver Fitz vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme haben die Dicken einzelner Schichten „von bisher üblichen 100 bis 200 Mikrometer auf bis zu 800 Mikrometer“ vervielfacht, die Zahl nötiger Schichten reduziert und dadurch Material gespart. Auf demselben Bauraum und bei gleichem Gewicht wird so mehr Platz für aktives Material. Das erhöht die Energiedichte um rund 10 bis 15 Prozent. Obgleich die Fertigung auf einer „industrienahen Fertigungslinie“ erfolgte, sei weitere Forschung nötig.

Neurologische Erkrankungen sind schwer zu untersuchen, da das Gehirn komplex und sein lebendes Gewebe fast unzugänglich ist. US-amerikanische Forscher um Prof. Sergiu Pașca von der Stanford Medicine haben dennoch eine Möglichkeit gefunden. Dafür haben sie genetisch veränderte Mäuse erzeugt und ihnen funktionsfähige menschliche Hirnorganoide eingepflanzt. Danach wurden die Nager mit Sauerstoffmangel konfrontiert, der nachweislich zu neurologischen Schäden führt. Der Versuch zeigte funktionelle Einschränkungen bei den menschlichen Gehirnzellen, nicht aber bei normalen Mäusen, was auf die Einzigartigkeit des menschlichen Gehirns hindeutet. Künftig wollen die Mediziner mit dieser Methoden Epilepsie, Autismus und andere Krankheiten erforschen.

Bei Eis denken wir zunächst an gefrorene Würfel, die wir in ein kaltes Getränk geben. Doch auf den Gasplaneten Neptun und Uranus gibt es auch heißes, flüssiges Eis. Dieser nach irdischem Maßstab seltsame Zustand liegt an der immensen Hitze und des enormen Drucks. Dadurch sind Sauerstoffatome in einem festen Gitter gebunden, während Wasserstoffkerne wie eine Flüssigkeit frei durch sie hindurchfließen können, und sich sogenanntes superionisches Eis bildet.

Verkehrstechnisch gilt Rom heute als Mittelpunkt des Römischen Reiches. Das haben dänische Forscher der Universität Aarhus widerlegt, indem sie 300.000 Kilometer des antiken Straßennetzes untersuchten. Dabei entdeckten sie, dass nicht alle Straßen gerade verliefen, sondern sich – wo nötig – der Landschaft anpassten und Provinzhauptstädte oft wichtige Knotenpunkte waren. Doch nicht Rom spielte eine dominierende Rolle, sondern die spätantike Hauptstadt Konstantinopel. Und noch etwas zeigte sich: Römische und heutige Ingenieure nutzten nicht selten die gleichen Strecken, sodass die moderne Infrastruktur wortwörtlich Parallelen zur antiken aufweist.

Nordkorea führte 2006 bis 2017 sechs unterirdische Kernwaffentests durch. Unmittelbar danach traten zahlreiche kleinere Erdbeben auf, die Spannungen und Einstürze im Untergrund zeigten, binnen Wochen jedoch abklangen. Am 2.205 Meter hohen Mantapsan nahm die seismische Aktivität hingegen bis 2025 zu. „Besonders bemerkenswert“ ist laut Prof. Kwang-Hee Kim von der Pusan National University, dass die „Erdbeben mit der Zeit eine zunehmend deutliche Verteilung entlang bestehender Störungen“ zeigten, was auf eine Reaktivierung der geologischen Bruchzonen durch die Sprengungen deute. Aufgrund unterschiedlicher Geologie lassen sich die Ergebnisse nicht direkt auf andere Testgelände übertragen, erfordern zugleich aber eine langfristige Überwachung – auch bei weniger intensiven Bodennutzungen.

Unser Kontinent ist um einen Dinosaurier reicher: Paläontologen haben in Spanien die fossilen Überreste eines Diplodocus entdeckt. Dieser gehört zu den Sauropoden, im Volksmund auch Langhälse genannt, und war bislang ausschließlich aus Fundstellen in den USA bekannt. Der 25 Meter lange Gigant wanderte vor 150 Millionen Jahren zwischen den heute voneinander getrennten Kontinenten Europa und Nordamerika umher. Die Fossilien sind derzeit im Dinosaurier-Saal des Museo Aragonés de Paleontología in Dinópolis bei Teruel, Ostspanien, öffentlich ausgestellt.