Samstag, 15. Dezember 2012

Die Dampfmaschine

Anzeige - Die Dampfmaschine
Schon in vorchristlicher Zeit entwickelte der griechische Mathematiker Heron die erste Dampfmaschine, welche allerdings noch keinen praktischen Nutzen hatte. Der sogenannte Heronsball, welcher auch unter dem Begriff "Aeolipile" bekannt ist, zeigte lediglich die Expansionskraft von Wasserdampf sowie das Rückstoßprinzip auf.

Nutzbare Dampfmaschinen in der Industriellen Revolution

Die ersten in der Praxis angewandten Dampfmaschinen stellte man ab 1712 her, und sie stammten von Thomas Newcomen. Derart Dampfmaschinen setzte man zunächst ein, um Wasser in Bergwerken abpumpen zu können. Da diese Dampfmaschinen noch recht ineffektiv waren, entwickelte James Watt sie weiter.

Das Prinzip der Dampfmaschinen

Eine Dampfmaschine macht sich thermodynamische Energie zu Nutze, welche erzeugt wird, sobald sich der unter hohem Druck entstehende Wasserdampf ausdehnt. Auf diese Weise sind Dampfmaschinen in der Lage, die thermodynamische Energie in mechanische Drehenergie umzuwandeln, wodurch folglich Antriebsräder oder auch Kolben angetrieben werden können.

In der Regel wird der Dampf in einem Kessel produziert, indem dieser Kessel beheizt und stetig mit Wasser versorgt wird. Aus dem im Kessel erhitzten Wasser wird Dampf, welcher unter Druck in einen Zylinder gepresst wird, so dass ein in ihm befindlicher Kolben nach oben oder unten gedrückt wird und somit mechanische Energie ensteht. Die Bewegungsrichtung des Kolbens kann übrigens mit Hilfe eines Schiebeventils gesteuert werden.

Dampfmaschine ermöglicht Massenproduktion

Weltweit nutzt man bis heute das Prinzip der Dampfmaschine - etwa 80 Prozent des Stroms wird durch Dampfturbinen produziert. Ohne die Erfindung der Dampfmaschine wäre eine Automatisierung sowie eine Massenproduktion wohl kaum möglich.

Donnerstag, 29. November 2012

Riesensterne - Die großen Himmelskörper

Sie können 1.000 Mal größer sein und hundert Mal mehr Masse aufweisen als unsere Sonne - die gewaltigen Riesensterne. Der bisher größte bekannte Stern ist Schätzungen nach 2.100 Mal größer als die Sonne und wird VY Canis Majoris genannt. Zwar haben Riesensterne verschiedene Größen mit unterschiedlichsten Temperaturen, dennoch werden sie in Rote Riesen und Blaue Riesen unterteilt.

Roter Riese

Um als Roter Riese zu gelten, muss der Stern eine Masse besitzen, die mindestens das Achtfache unserer Sonne aufweist. Solche Riesensterne sind in der Regel alte Sterne, die einst die annähernden Ausmaße unseres Zentralgestirns hatten. Die Entstehung solcher Riesensterne ist die Folge des zur Neige gehenden Wasserstoffs im Kern, wodurch dann die Fusionsprozesse stoppen. Anschließend fängt der Stern an zu kollabieren, was sich fortführt, bis in den äußeren Schichten, in denen noch Wasserstoff enthalten ist, erneut Fusionsprozesse starten. Innerhalb von einigen Millionen Jahren, was sehr kurz im Vergleich zur gesamten Lebensdauer eines Sterns ist, verbrennt der übrige Wasserstoff. Und während dieser letzten Fusionsperiode strahlt solch ein Riesenstern etwa 100.000 Mal mehr als unsere Sonne. Letztendlich explodiert dann der Rote Riese als Supernova, was bewirkt, dass daraus im Anschluss ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch wird.

Blauer Riese

Anders als mit Roten Riesen verhält es sich mit Blauen Riesen - sie sind viel heißer, aber kleiner. Außerdem ist ein Blauer Riese nur 25 Mal so groß wie unsere Sonne und hat eine geringe Lebensdauer von wenigen Millionen Jahren. Voraussetzung für die Entstehung eines solchen Riesensterns ist, dass er mehr als die zehnfache Masse der Sonne hat und es unmittelbar vor seinem Ableben zu einer allmählichen Verbrennungsphase kommt.

Wechselspiel der Prozesse

Ebenso ist es möglich, dass Rote Riesen zu Blauen Riesen werden - das geschieht dann, wenn sich die Fusion verlangsamt. Und generell kann es sein, dass sich ein Stern innerhalb seines Lebens mehrere Male vom Roten Riesen zum Blauen Riesen wandelt - umgekehrt genauso. Übrigens existieren auch noch Gelbe Riesen, welche kühler als Blaue Riesen sind und weniger Masse besitzen. 

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Dienstag, 20. November 2012

Das Fernsehen damals und heute

Das Jahr 1880 - schon zu jener Zeit war die grundsätzliche Funktionsweise des Fernsehens bekannt, denn der französische Ingenieur Maurice LeBlanc beschrieb sie in einer Zeitschrift. Und 20 Jahre später bekam diese Funktionsweise von Constantin Perskyi sogar den Namen "Television", welcher eine Wortkombination aus einem griechischen und einem lateinischen Begriff ist. Wie auch heute noch, gab es schon damals Stimmen, die das Fernsehen als Verschwendung von Zeit und Geld verdammten.

Die Entwicklung des Fernsehens

Auch wenn es genügend Skeptiker gab, arbeitete man enorm dran, Bilder über große Entfernungen übertragen zu können. Bis in die 1920er Jahre dauerte es allerdings, bis es endlich zwei Durchbrüche gab. Zunächst ist es 1922 dem amerikanischen Erfinder Charles Francis Jenkins gelungen, wenigstens ein Standbild per Funk zu übermitteln. Und nur drei Jahre danach übertrug John Logie Baird - ein schottischer Erfinder - mit Hilfe einer eigens ausgetüftelten Technik ein Live-Bild eines menschlichen Gesichts.

Der Schotte gilt seitdem somit als Erfinder des modernen Fernsehens sowie des Farbfernsehens, welches 1928 von ihm präsentiert wurde. Seit dieser Zeit wurde die Technik des Fernsehens stets verbessert, was auch dazu führte, dass beispielsweise das anfänglich verwendete Farbfilterrad durch vollelektronische Systeme ausgetauscht wurde. Und abgelöst werden die klassischen Röhrenfernseher in jüngerer Zeit von LCD- und Plasmafernsehgeräten.

Das Fernsehen damals und heute

ab 1930
  • Fernseher waren kommerziell erhältlich und besaßen vollelektronische Systeme mit typischer Kathodenstrahlröhre und einem phosphoreszierenden Bildschirm
ab 1950
  • die Bildfrequenzen fürs Fernsehen wurden standardisiert:
  • in den USA auf 30 fps (Bilder je Sekunde)
  • in Europa auf 25 fps
ab 1970
  • Standards fürs Farbfernsehen wurden eingeführt: 
  • NTSC (USA, Kanada, Japan)
  • PAL (Europa, China, teilweise in Afrika und Südamerika)
  • SECAM (Frankreich, Russland, teilweise Afrika)
ab 1990
  • neben dem klassischen analogen Fernsehstandards wurde das digitale Fernsehen eingeführt
  • Widescreens mit 1.080 Zeilen wurden vorgestellt
seit 2011
  • 3D-Fernsehgeräte sowie Super-HD-Fernseher werden auf der ganzen Welt verkauft
  • in westlichen Ländern wird größtenteils auf digitale Übertragung umgeschaltet

Freitag, 16. November 2012

Raubkatzen - strategische Jäger

Sie besitzen kräftige Muskeln, sind gut getarnt und zudem strategische Jäger - Raubkatzen. Aufgrund ihrer Gelenkigkeit sowie ihren gewaltigen Klauen sind alle Raubkatzen in der Lage, Bäume zu erklettern. Ein sehr beeindruckendes Beispiel ist vor allem der Leopard, denn er kann eine junge Giraffe etwa sechs Meter einen Baum hinaufschleppen. Dass diese Raubkatze überhaupt einen Baum mit ihrer Beute erklimmt, liegt daran, dass der strategische Jäger keinesfalls mit Aasfressern teilen will.

Für Raubkatzen ist es schwierig, längere Distanzen im schnellen Lauf zu überwinden - schließlich kostet das für diese Tiere sehr viel Energie. Aus diesem Grunde besteht die Strategie des Löwen, Tigers, Leoparden, Pumas sowie der anderen großen Raubkatzen darin, sich anzuschleichen und so zuzupacken, dass es für das Beutetier tödlich ist. In der Regel geschieht das, indem die Raubkatzen mit ihrem kräftigen Gebiss und den spitzen Zähnen einen Genickbiss vollziehen. Anzumerken ist, dass die Raubkatzen kaum eine dauerhafte Überlebenschance hätten, wenn sie nicht so gnadenlos vorgehen würden.

Steckbriefe der Raubkatzen

  • Tiger
Alter: 20 bis 26 Jahre
Gewicht: 240 Kilogramm
Länge: 3 Meter
Höhe: 1 Meter
bevorzugte Nahrung: Wildschwein, Wasserbüffel
fähig zu brüllen: ja
Heimat: Indien, Südostasien, Südostsibirien

  • Löwe
Alter: 10 bis 14 Jahre
Gewicht: 200 Kilogramm
Länge: 2,20 Meter
Höhe: 1,20 Meter
bevorzugte Nahrung: Gnu, Zebra
fähig zu brüllen: ja
Heimat: Afrika (südlich der Sahara), Nationalpark Indien


  • Leopard
Alter: 18 bis 20 Jahre
Gewicht: 60 Kilogramm
Länge: 2,10 Meter
Höhe: 0,65 Meter
bevorzugte Nahrung: Affe, Thomson-Gazelle
fähig zu brüllen: ja
Heimat: Ostafrika, Zentralafrika, teilweise in Indien


  • Puma
Alter: 8 bis 10 Jahre
Gewicht: 80 Kilogramm
Länge: 2,40 Meter
Höhe: 0,75 Meter
bevorzugte Nahrung: Elch, Wild
fähig zu brüllen: nein
Heimat: Westkanada, Zentral- und Südamerika, Zentral- und West-USA


  • Jaguar
Alter: 12 bis 15 Jahre
Gewicht: 75 Kilogramm
Länge: 2,20 Meter
Höhe: 0,75 Meter
bevorzugte Nahrung: Kaiman, Wasserschwein
fähig zu brüllen: ja
Heimat: Zentral- und Südamerika


  • Gepard
Alter: 12 bis 14 Jahre
Gewicht: 55 Kilogramm
Länge: 1,30 Meter
Höhe: 0,80 Meter
bevorzugte Nahrung: Impala, Thomson-Gazelle
fähig zu brüllen: nein
Heimat: Afrika (südlich der Sahara), teilweise Iran


  • Schneeleopard
Alter: 15 bis 18 Jahre
Gewicht: 40 Kilogramm
Länge: 1,90 Meter
Höhe: 0,60 Meter
bevorzugte Nahrung: Ziege, Steinbock
fähig zu brüllen: nein
Heimat: Himalaya, Hindukusch, Altai- und Changaigebirge


  • Nebelparder
Alter: 7 bis 10 Jahre
Gewicht: 18 Kilogramm
Länge: 1,80 Meter
Höhe: 0,33 Meter
bevorzugte Nahrung: Schweinshirsch, Quastenstachler
fähig zu brüllen: nein
Heimat: Nepal, Südostasien

Montag, 5. November 2012

Der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs

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Drei wesentliche Elemente, so weiß man heute, weisen Schwarze Löcher auf - nämlich die aus Sternmaterie bestehende Singularität im Zentrum des Schwarzen Lochs, der innere Raumbereich, welcher sich außerhalb der Singularität befindet sowie der Ereignishorizont. Und jener Ereignishorizont gilt als Grenzbereich in der Raumzeit - alle Ereignisse, die nämlich jenseits dieses Bereiches stattfinden, sind für Beobachter außerhalb eines Schwarzen Lochs nicht mehr sichtbar.

Das bedeutet auch, dass der Ereignishorizont des Schwarzen Lochs der Bereich ist, aus dem kein Objekt mehr zurückkehrt, sobald es die Grenze passiert hat. Funktionieren würde das nur, wenn etwas schneller wäre als das Licht - zumindestens laut Relativitätstheorie -, doch nach heutigem Wissensstand gibt es nichts schnelleres.

Dienstag, 30. Oktober 2012

Stammzellen lassen Gliedmaßen nachwachsen

Manche Tierarten besitzen die Fähigkeit, zerstörte oder gar abgetrennte Gliedmaßen zu erneuern. Tiere, die dazu imstande sind, sind Salamander, Seesterne, Plattwürmer und manche Fisch- und Krebsarten. Doch nicht nur etwa Beine oder der Schwanz können nachwachsen, sondern auch Augen oder andere Organe. Alles was für diese Tiere notwendig ist, damit Gliedmaßen nachwachsen können, sind Stammzellen.

Stammzellen haben die Eigenschaft, dass sie noch keine sogenannte Spezialisierung aufweisen, was wiederum bedeutet, dass sie zu jeder beliebigen Zelle werden können. Somit können sich Stammzellen zu Muskeln, Knochen oder zu einem Nervengewebe wandeln.

Sofern eines der genannten Tierarten nun ein Körperteil verliert, reaktiviert es die Zellen an der verletzten Stelle und gibt zugleich Anweisung, sich wie Stammzellen zu verhalten. Im Anschluss wachsen die entsprechenden Gliedmaßen dann nach. Und bei manchen Tieren wandern vorrätige Stammzellen zu einer Wunde, wo sie sich ausbreiten und ein abgetrenntes Körperteil erneuern.

 

Montag, 22. Oktober 2012

Die römische Villa - ein Statussymbol

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Heutzutage sind von den einstigen römischen Villen nahezu nur noch die Grundmauern erhalten, dennoch zeigen diese Überbleibsel, welche gewaltigen Ausmaße die Gebäude einst besaßen. Wer sich damals eine römische Villa leisten konnte, zeigte damit, dass er als Besitzer Einfluss in der Gesellschaft hatte - somit waren die Gebäude aus Stein, Holz und Ziegel ein Statussymbol. Die Wände und Fußböden einer römischen Villa wurden sogar aus einer Art Vorläufer des heutigen Betons, dem sogenannten Opus caementitium, gefertigt.

Im Laufe der Zeit änderte sich die Architektur der römischen Villen mehrere Male, doch was stets gleich blieb: das Gebäude umschloss einen Innenhof, welcher ein Wasserbecken beinhaltete. So war gewährleistet, dass der gesamte Komplex in den Sommermonaten gut durchlüftet und beleuchtet war. Und in der Nacht wurden Öllampen verwendet, um die Innenräume auszuleuchten.

Eine römische Villa war auch strikt in verschiedene Räumlichkeiten aufgeteilt - es existierten Räume für die Familie und Gäste, und die Quartiere für Bedienstete und Sklaven waren getrennt um das Haupthaus angeordnet. Auch die Kornspeicher und Hütten für die Tiere umschlangen das Hauptgebäude.

Montag, 1. Oktober 2012

Eisvulkane auf dem Saturnmond Enceladus

Vulkane, die Lava ausspucken, kennt man von der Erde. Doch ebenso gibt es Eisvulkane, welche auch unter dem Begriff Kryovulkane bekannt sind. Im Jahre 2010 wurden die Eisvulkane auf dem Saturnmond Enceladus entdeckt, als die Saturnsonde Cassini Wasser- und Matschfontänen auf der Oberfläche des Trabanten registrierte.

Ursache sind unterirdische Gezeitenkräfte

Eisvulkane funktionieren ähnlich wie die Lava spuckenden Vulkane: Geologische Abläufe unter der Erde - genauer gesagt, handelt es sich im Falle des Saturnmondes um Gezeitenkräfte, die Reibung erzeugen - sorgen nämlich für das Erwärmen des Eispanzers, wodurch sich folglich Matsch aus Eis, Wasser und organischen Verbindungen bildet, was dazu führt, dass der Matsch nach oben geschossen wird, sobald Eisplatten aneinander stoßen.

Ungleichmäßige Anziehungskraft sorgt für Reibung

Da der Saturnmond Enceladus in einem elliptischen Orbit um seinen Planeten kreist, entsteht eine ungleichmäßige Anziehungskraft des Saturns auf seinen Trabanten, wodurch letztendlich die Reibung und somit die auslösende Wärme zustande kommt.

Donnerstag, 20. September 2012

Die Entwicklung der Armbanduhr

Seit dem 16. Jahrhundert ist sie präsent - die Armbanduhr. Ein wichtiger Bestandteil der Armbanduhr ist die Zugfeder, welche zur entsprechenden Zeit erfunden wurde - mit diesem Bauteil konnte erreicht werden, dass eine konstante Bewegungsenergie für eine Uhr vorhanden ist. In Wahrheit aber waren die ersten tragbaren Zeitmesser Taschenuhren, die allerdings nur einen Stundenzeiger besaßen. Und diese Uhren gingen noch ziemlich ungenau - je Tag um mehrere Stunden. Trotz dieses Problems waren sie sehr begehrt und als Statussymbol geschätzt.

Alltäglich wurden tragbare Uhren erst etwa 100 Jahre später als die Spiralfeder erfunden wurde. Diese Uhrenfeder war erstmals für einen zuverlässigen Rhythmus verantwortlich, so dass es auch Sinn machte, die tragbaren Uhren mit einem Minutenzeiger auszustatten. Es gab nur noch geringfügige Ungenauigkeiten bei der Zeitmessung. Bald machte sich auch die Forschung daran, die Genauigkeit der Zeitmessung zu optimieren. Und bald waren Lager aus Edelsteinen üblich, wodurch eine geringere Reibung erzielt wurde, die das Uhrwerk zuverlässiger arbeiten ließ. Patentiert wurde diese Technik im Jahre 1704.

Uhren wurden erschwinglich

200 Jahre später, mit der Erfindung der Herstellung synthetischer Edelsteine, waren zuverlässige Uhren dann endlich erschwinglich. Doch schnell ebbte der Boom der mechanischen Armbanduhren wieder ab - nämlich in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts, als die ersten elektronischen Uhren auftauchten.

Armbanduhren waren nicht immer ein Trend

Bis ins frühe 19. Jahrhundert hinein waren Armanduhren noch nicht so im Trend - Männer in der westlichen Welt bevorzugten Taschenuhren, und Armbanduhren trugen nahezu nur Frauen. Anfangs galten Armbanduhren noch als unpraktisch, was sich aber änderte, als man beim Militär feststellte, dass Armbanduhren auf dem Schlachtfeld das Erblicken der Zeit erleichterten.

Heute gibt es zwar noch immer Armbanduhren mit reinem mechanischen Uhrwerk, jedoch sind vermehrt Quarzuhren im Handel erhältlich. Auch Funkuhren sind begehrt - vor allem auch wegen ihrer enormen Genauigkeit. Funkuhren erhalten stetig Signale von Atomuhren, die so genau gehen, dass eine Abweichung von etwa einer Sekunde erst nach 30 Millionen Jahren zu erwarten ist.

Weiterführende Information:
Wie Quarzuhren funktionieren

LHC - Large Hadron Collider

Betrieben wird der bisher größte Teilchenbeschleuniger der Welt vom europäischen Forschungszentrum CERN. Der Large Hadron Collider, kurz LHC, wurde am 10. September 2008 in Betrieb genommen und soll seine Dienste bis zum Jahr 2030 aufnehmen. Mit dem LHC wird physikalische Grundlagenforschung betrieben - und hauptsächlich geht es darum, wie Materie aufgebaut ist und wie unser Universum entstand. Für solch eine Forschungsarbeit werden in einem knapp 27 Kilometer langen Ringtunnel Plasmateilchen bis auf 99,9999991% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und anschließend zur Kollision gebracht.

Higgs-Boson nachgewiesen

Im Juli 2012 haben die Wissenschaftler mit Hilfe des LHC sogar das bisher hypothetische Elementarteilchen Higgs-Boson nachgewiesen. Zwar ist dies noch nicht hundertprozentig geklärt, ob es sich tatsächlich um das Higgs-Boson handelt, doch wenn es so sein sollte, geht die Forschung davon aus, dass damit das letzte Puzzleteil des Standardmodells unseres Universums gefunden wäre. Und das wäre wahrlich die Entdeckung des Jahrhunderts.

Donnerstag, 13. September 2012

Triceratops - ein kraftstrotzender Pflanzenfresser

Er ist einer der bekanntesten Dinosaurier, war ein kraftstrotzender Pflanzenfresser und wurde bei einer Höhe von knapp drei Metern bis zu neun Meter lang - der Triceratops. Seinen Namen erhielt der Triceratops aufgrund seiner beiden bis zu 70 Zentimeter langen und nach vorn gerichteten Hörner, die sich über den Augen befanden, sowie dem kurzen, aber breiten Nasenhorn. Generell ist der zwei Meter messende Schädel des Triceratops ein interessantes Gebilde, vor allem wegen seines geriffelten Nackenschildes. Derzeit ist jedoch nicht ganz klar, welche Funktion dieses Nackenschild hatte - entweder diente es zur Verteidigung oder als Kopfschmuck, um Überlegenheit gegenüber Artgenossen auszudrücken. 

Der Triceratops, der vor 68 bis 65 Millionen Jahren im heutigen Nordamerika heimisch war, hatte ein kolossales Gewicht von rund sieben Tonnen. Ausballancieren konnte er seinen wuchtigen Körper mit Hilfe des Schwanzes, und seine kräftig ausgebildete Beckenstruktur verlieh dem Triceratops eine enorme Standhaftigkeit. Auch die Vorderbeine waren sehr stämmig, was auch wichtig war - schließlich mussten sie das Gewicht von Kopf und Brustkorb tragen können.

Da der Triceratops anatomisch so geformt war, dass Kopf und Körper sich in Bodennähe befanden, war es dem Dinosaurier möglich, ohne großen Energieaufwand und Körpereinsatz an Nahrung zu gelangen. Somit bestand die Nahrung wohl hauptsächlich aus niedrigen Farnen und Palmengewächsen, die der Triceratops mit seinem schmalen Schnabel ausriss und anschließend mit den scharfen Zähnen zerkleinerte. Übrigens hatte der pflanzenfressende Dinosaurier sechs bis zehn Ersatzzähne.

Dienstag, 11. September 2012

Pockenimpfung - Der harte Weg zur Immunisierung

Erst seit 1980 gelten sie als ausgerottet - die Pocken. Die Infektionskrankheit verbreitete sich im Laufe der Geschichte enorm - zwar gibt es nur Aufzeichnungen, die bis ins 15. Jahrhundert reichen, doch mit hoher Wahrscheinlichkeit existierten die Pocken bereits vor 10.000 Jahren. Man fand nämlich an mumifizierten Leichen Ausschläge, die auf eine Pockeninfektion hinweisen.

Erster erfolgreicher Impfstoff gegen die Pocken

Allein in Europa starben im 18. Jahrhundert jedes Jahr zirka 400.000 Menschen an den Pocken - sowohl an dem Virus Variola major (echte Pocken) als auch dem Virus Variola minor (weiße Pocken). Doch 1796 gab es eine Wende - Edward Jenner, ein englischer Landarzt, stellte fest, dass Menschen, welche sich mit Kuhpocken infizierten, plötzlich gegen Pocken immun waren. Bei den Kuhpocken handelt es sich übrigens um eine harmlose Form des Vaccinia-Virus.

Edward Jenner nahm Tests mit Versuchspersonen vor, unter denen sich auch sein Sohn befand, und stellte fest, dass er mit seiner Vermutung richtig lag. Zunächst verabreichte der Landarzt den Versuchspersonen Kuhpocken und infizierte sie anschließend mit den aggressiven Pockenviren - und niemand erkrankte an den Pocken. Erstmals wurde ein Impfstoff gegen Pocken gefunden, der Erfolg versprach. Die Öffentlichkeit hatte jedoch zum Großteil Zweifel.

Kampagne für die Pockenimpfung gestartet

1966 wurde dann von der CDC (Centers for Disease Control and Prevention) eine internationale Kampagne für die Pocken- und auch Masernimpfung ins Leben gerufen. Und 1975 trat der letzte Fall einer Pockeninfektion auf - die betroffene Person konnte erfolgreich behandelt werden. Zwar sind die Pocken seit 1980 ausgerottet, doch es war letztendlich ein harter Weg bis zur Immunisierung.

Pockenimpfung mit einer speziellen zweizackigen Nadel

Die Impfung erfolgte nicht wie üblich mit einer Injektionsspritze, sondern fand mit einer speziellen zweizackigen Nadel statt. Der Impfstoff wurde mit mehreren kleinen Stichen in die obere Hautschicht eingebracht, was eine kleine blutende Wunde verursachte. Nach rund vier Tagen entstand an der Injektionsstelle ein juckendes Bläschen, das mit Eiter gefüllt war und nässte. Nach der Austrocknung fiel es ab - alles was zurück blieb, ist eine für die Pockenimpfung typische Narbe.

Auch informativ:

Mittwoch, 5. September 2012

Biologischer Computer

In Zukunft könnten sie Realität werden - biologische Computer. Unter der Leitung von Martin Fussenegger haben Forscher zwei digitale Schaltkreise in embryonalen Nierenzellen entwickelt, welche fähig sind, binäre Zahlen zu addieren und zu subtrahieren. Somit bilden diese biologischen Schaltkreise die Grundlage für komplexere Rechenaufgaben.

Zwar wurden bereits früher biologische Schaltkreise entwickelt, jedoch konnten diese nicht in den menschlichen Körper eingepflanzt werden, was aber ein großes Ziel sein soll. Denn die Schaltkreise sollen als biologischer Computer fungieren, um Krankheiten zu erkennen, Arzneimittel zu dosieren und mit externen Computern zu kommunizieren. Mit den zwei natürlich vorkommenden Molekülen Erythromycin und Phloretin ist dies jedoch sehr realistisch. Diese beiden Moleküle sind imstande, zwischen zwei Zuständen zu schwanken - sie können quasi zwischen vorhandener Information und nicht vorhandener Information unterscheiden.

Samstag, 1. September 2012

Kleinste Spionagedrohnen im Einsatz

Für ab 2015 ist ihr Kampfeinsatz geplant - es geht um winzige Spionagedrohnen, die fähig sein sollen, gegnerische Ziele anzugreifen. Schon jetzt bestätigt das US-Militär, kleinste Spionagedrohnen einzusetzen, welche Bild- und Tonaufnahmen machen. Und diese Spionagedrohnen sind der Natur nachgebildet und sehen aus wie Insekten, wodurch sie enorm unauffällig agieren können. Im militärischen Sinne ist diese Variante der Spionagedrohnen sehr vorteilhaft, wenn man bedenkt, dass die kleinsten derzeitigen Drohnen die Größe eines Segelflugzeugs haben.

Mittwoch, 29. August 2012

Drogen - die gefährlichsten Rauschmittel

Die Folgen von Drogen sind nicht kontrollierbar - vor allem die Folgen des Konsums harter Drogen sind vollkommen unkalkulierbar. Auch die synthetisch hergestellten Rauschmittel stellen eine Gefahr dar, deren Auswirkungen nicht absehbar sind. Und viele Drogenkonsumenten schlucken aus Spaß und aus der Partylaune heraus irgendwelche Pillen, wobei sie noch nicht einmal wissen, welche Wirkstoffe enthalten sind. Schnell rutschen Konsumenten in die Abhängigkeit oder die jeweilige Droge erweist sich direkt als tödlich.



Die zehn gefährlichsten Rauschmittel


Heroin

Szenename: H
Wirkung: Heroin ist schmerzstillend, löst Ängste und verdrängt die innere Leere. Außerdem kommt eine euphorisierende Stimmung auf.
Risiken: Nach dem Konsum von Heroin kann es zum Brechreiz und Atemstillstand kommen. Aufgrund von Psychosen besteht eine 14-fach erhöhte Suizidgefahr. Nach der meist sofortigen und starken körperlichen Abhängigkeit folgt allmählich der soziale Abstieg. Der Tod ist ohne Therapie in der Regel unumgänglich.
Preis: etwa 30 bis 45 Euro je Gramm


Kokain

Szenename: Chanel, Koks
Wirkung: Kokain wirkt euphorisierend, wobei der Rededrang erhöht ist. Ebenso steigt die Pulsfrequenz sowie der Blutdruck. Müdigkeit und das Hungergefühl verschwinden.
Risiken: Das Risiko eines Herz- oder Hirninfarktes ist erhöht. Außerdem ist ein aggressives Verhalten feststellbar. Auch Desorientierung, Demenz und eine körperliche wie auch psychische Abhängigkeit sind die Folgen des Konsums von Kokain. Die Einnahme von Kokain kann außerdem auch tödlich enden.
Preis: 50 bis 100 Euro je Gramm


Ketamin

Szenename: Barbara, Kitty
Wirkung: Die Einnahme von Ketamin bewirkt, dass das Raum- und Zeitgefühl und somit auch das Schmerzempfinden verschwindet, wobei das Bewusstsein außerhalb des Körpers zu sein scheint.
Risiken: Horrorvisionen und Lähmungserscheinungen können auftreten - außerdem Nahtoderlebnisse. Auch Erbrechen und Ersticken sind bei Ketamin nicht selten. Die Einnahmedieser Droge kann zum Tod führen.
Preis: etwa 30 Euro je Gramm


Methamphetamine

Szenename: Crystal Meth, Tante Crystal, Ice, Bambinos, Crank
Wirkung: Meistens wird die Realität komplett ausgeblendet, und die Lust auf Sex steigt. Euphorie stellt sich ein und Müdigkeit so wie das Hungergefühl verschwindet. Ein körperliches Kältegefühl ist nicht selten.
Risiken: Neben einer erhöhten Aggression sind auch Psychosen vorhanden. Die Wirkstoffe sorgen dafür, dass die Haut und die Zähne zerfressen und Nervenzellen abgetötet werden. Auch Paranoia ist eine Folge der Einnahme dieses gefährlichen Rauschmittels. Methamphetamine können tödlich sein.
Preis: 30 Euro je Gramm


Crack

Szenename: Rock
Wirkung: Crack hat eine ähnliche Wirkung wie Kokain, jedoch ist sie potenziert. Die Leistungsfähigkeit ist enorm, ebenso wie die Sexlust und die sich einstellende Euphorie.
Risiken: Neben dem hohen Abhängigkeitspotenzial sind weitere Folgen von Crack, dass Lungenentzündungen auftreten können. Außerdem kann es zur Paranoia oder gar einer Schizophrenie kommen. Sogar komplette Charakterveränderungen sind nicht selten. Auch Größenwahn ist feststellbar. Zittern und Zucken ist ebenso eine Begleiterscheinung des Konsums von Crack.
Preis: 30 Ero je Gramm


Liquid Ecstasy

Szenename: K.-o.-Tropfen
Wirkung: Das Rauschmittel Liquid Ecstasy, welches auch als GHB oder GBL bekannt istm, wirkt vollkommen entspannt und enthemmt und macht willenlos.
Risiken: Ein vorübergehender totaler Gedächtnisverlust ist die Folge dieser Droge. Während des komatösen Schlafs kann es zum Erbrechen kommen. Außerdem ist es möglich in ein reales Koma zu fallen, und schon bei geringsten Mengen kann der Atemstillstand eintreten. GBL kann somit zum Tod führen.
Preis: etwa 70 Euro je Liter


LSD

Szenename: Teile, Pappen, Ticket
Wirkung: LSD wirkt sehr psychoaktiv, wobei Formen und Farben intensiv wahrgenommen werden. Spirituelle Erlebnisse können auftreten.
Risiken: Nach Einnahme der Droge kommt es zu Halluzinationen - optische, akustische sowie sensorische. Horrortrips sind häufig. Außerdem besteht die Gefahr, sehr lange auf einem Trip "hängen zu bleiben". Auswirkungen sind auch Krämpfe, enormes Schwitzen und Erbrechen.
Preis: 8 bis 15 Euro je Trip


Ecstasy

Szenename: XTC, E, Adam, Eve
Wirkung: Müdigkeit ist vollständig weg und Ängste werden gelöst. Zudem treten intensive Gefühle auf.
Risiken: Nervenzellen sowie das Gehirn werden irreparabel geschädigt. Auch kann die Einnahme der Droge Ecstasy parkinsonähnliche Symptome hervorrufen.
Preis: 5 bis 10 Euro je Pille


Desomorphin

Szenename: Krok, Krokodil
Wirkung: Die Wirkung der Droge ist mit der von Heroin vergleichbar, wobei der Rausch in etwa eine Stunde anhält.
Risiken: Bereits nach der ersten Injektion treten irreparable Schäden auf - das Gewebe an der Einstichstelle fault, und graugrüne Schuppen bilden sich. Zudem löst sich das Fleisch von den Knochen und die Organe versagen. Das Verbluten führt letztendlich zum Tod.
Preis: etwa 10 Euro je Gramm


Badesalz

Szenename: Studio 54, Bliss, Cloud 9, White Lightning
Wirkung: Bei dieser Droge, auch Legal Highs genannt, kann alles eintreffen - Euphorie und/oder psychischer Absturz.
Risiken: Alle Gefahren sind nicht bekannt, da die Zusammensetzung stets geändert wird. Beobachtet wurde bisher eine Totalamnesie, das selbstverursachte Verstümmeln, das Auftreten von Psychosen sowie mehrfaches Organversagen. Auch Kannibalismus ist nicht selten.
Preis: 10 bis 30 Euro je Tütchen

Montag, 27. August 2012

Interessante Fakten über Bakterien

  • Bakterien existieren seit mindestens 3,5 Milliarden Jahren, und sie gelten als die älteste Lebensform auf unserem Planeten. Noch bis zum Jahre 1647 war der Menschheit nicht bewusst, dass es sie gibt. Erst als ein holländischer Naturforscher mit dem gerade neu erfundenen Mikroskop Untersuchungen anstellte, wurden Bakterien entdeckt.
  • Von allen Bakterien, die existieren, so vermutet man, kennen wir nur einen geringen Teil. Denn ein Genetiker ist stets auf der Suche nach unbekannten Bakterien und findet viele neue von ihnen im Wasser der Weltmeere. Und im Jahre 2007 ist es sogar gelungen, das Erbmaterial eines Bakteriums synthetisch herzustellen.
  • Bakterien sind imstande, gegen beispielsweise Antibiotika resistent zu werden, dennoch sind nicht alle Bakterien schädlich - sie sind nämlich auch hilfreich; beispielsweise bei der Verdauung. Bakterien sind zudem sehr widerstandsfähig - die Spezies Deinococcus radiodurans überlebt nämlich das 10.000-Fache einer für den Menschen tödlichen Dosis an Radioaktivität.
  • Ein Forscherteam aus den USA hat es bereits geschafft, E.coli-Bakterien zu programmieren, wodurch sie wie ein Computer agieren und rechnen können. Übrigens sind E.coli-Bakterien ziemlich schnell - pro Sekunde legen sie das 25-Fache ihrer Körperlänge zurück.

Sonntag, 26. August 2012

Wissenswertes über die Zeit

  • Nahezu jedes Dorf hatte bis Anfang des 19. Jahrhunderts eine eigene Zeitzone, wobei die Uhren nach der örtlichen Sonnenzeit gestellt wurden. Erst mit dem Siegeszug der Eisenbahn regelte ab 1893 ein Gesetz die einheitliche Zeitbestimmung.
  • Je höher die Gravitation, desto langsamer vergeht die Zeit - das bewies Albert Einstein. Somit altern die in einem fliegenden Flugzeug befindlichen Passagiere um einige Nanosekunden zusätzlich; schließlich ist die Erdanziehung in der Luft geringer.
  • Laut Quantentheorie nennt sich die kleinste bestehende Zeiteinheit Planck-Zeit - das sind 0,0000000000000000000000000000000000000000001 Sekunden. Diese Planck-Zeit entstand direkt nach dem Urknall - davor, so meinen Wissenschaftler, gab es weder Zeit noch Raum.
  • Zeit könnte auch rückwärts verlaufen, vermuten spanische Wissenschaftler. Sie begründen ihre Theorie damit, dass die Beschleunigung der Ausdehnung des Universums eine Illusion sei, die durch ein Verlangsamen der Zeit hervorgerufen wird.

Mehr Informationen zum Thema "Zeit":

Miniatur-U-Boote für den medizinischen Bereich

Die University of California in San Diego hat zusammen mit spanischen Wissenschaftlern eine Art Miniatur-U-Boot entwickelt, das zehnmal dünner ist als ein menschliches Haar. Bei Versuchen gleiten sie problemlos durchs Wasser, wobei sie kaum Treibstoff verbrauchen. Und aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung, sind die Miniatur-U-Boote fähig, zahlreiche Öltropfen zu binden.

So könnte es möglich sein, dass die entsprechenden Miniatur-U-Boot eingesetzt werden, um eine Ölpest zu bekämpfen. Zwar ist das momentan noch unrealistisch, da für solch eine Aktion unzählige Miniatur-U-Boote benötigt werden, doch der Anfang ist gemacht. Auch andere Einsatzgebiete sind möglich - beispielsweise der medizinische Bereich. Es scheint nicht mehr sehr lange zu dauern, bis die Miniatur-U-Boote in der Lage sind, verstopfte Arterien zu reinigen oder Medikamente exakt dorthin zu bringen, wo sie am meisten Wirkung erzielen.

Freitag, 17. August 2012

Lichtfeldkamera - eine technische Neuheit

Sie soll im Herbst 2012 im Handel erhältlich sein - die Lichtfeldkamera. Diese Lichtfeldkamera stellt eine technische Neuheit dar, wobei das Interessante daran ist, dass einfach nur fotografiert werden braucht und das Scharfstellen am Computer erfolgt. Eine in der Lichtfeldkamera befindliche Software sorgt dafür, dass die vom Sensor aufgenommenen Daten so aufbereitet werden, dass die Bildschärfe im Nachhinein eingestellt werden kann.

Neben dem Funktionsprinzip ist auch die Art und Weise, wie Licht eingefangen wird, einzigartig. Die Lichtfeldkamera kann Licht aus verschiedenen Richtungen und Entfernungen aufnehmen, wodurch es gestattet ist, beliebige Punkte im Bild auszuwählen, um sie anschließend scharfstellen zu können. So werden dann bei nahezu allen Lichtverhältnissen optimale Fotografien zustande kommen.

Unmittelbar vor dem Bildsensor sind bei der Lichtfeldkamera mehrere Mikrolinsen aufgereiht, wodurch das einfallende Licht aufgesplittet werden kann und es somit in unterschiedlichen Winkeln auf die Pixel im Sensor einfällt. Die gespeicherten Daten können dann im Nachhinein mit einer mitgelieferten Software bearbeitet werden.

Mittwoch, 15. August 2012

Winziger drahtloser Herzschrittmacher

Er ist kaum größer als ein Reiskorn - ein drahtloser Herzschrittmacher, den ein britisches Unternehmen entwickelt hat. Ziel war es, das Einsetzen, das Warten sowie das Betreiben des drahtlosen Herzschrittmachers einfacher zu gestalten, wodurch Ärzte und Patienten enorm profitieren können. Zwar ist die Entwicklung des Gerätes noch nicht abgeschlossen, jedoch wurde es bereits eingesetzt, um die linke Herzkammer von Testpatienten zu stimulieren.

Prinzipiell handelt es sich beim drahtlosen Herzschrittmacher um eine Elektrode geringen Ausmaßes, welche mit Hilfe eines Katheters an die richtige Stelle positioniert werden kann. Das Besondere an diesem drahtlosen Herzschrittmacher ist vor allem die Stromversorgung der Elektrode - der Strom kommt von einem Impulsgeber, welcher dafür verantwortlich ist, die Elektrode mit Hilfe von Ultraschall pulsieren zu lassen; und die Schallenergie lässt die Elektrode dann mechanisch vibrieren. Im Anschluss kann es dann zum Stimulieren des Herzens kommen, weil die Vibration in elektrische Energie umgewandelt wird.

Donnerstag, 9. August 2012

Meeresschnecke benimmt sich wie eine Pflanze

Bisher kennt man kein anderes Tier, das fähig ist Photosynthese zu betreiben - die Rede ist von der Meeresschnecke namens Elysia chlorotica. Im wissenschaftlichen Sinne gehört das einzigartige Wesen zu den Tieren, doch sobald es eine große Menge Algen verzehrt, kann sie Sonnenlicht in Energie umwandeln. Die Meeresschnecke nutzt also das genetische Material der Algen, um anschließend Photosynthese zu betreiben. Nach der Aufnahme dieser Algen braucht die an der nordamerikanischen Atlantikküste lebende Meeresschnecke nie wieder fressen. Ein derartiger Gentransfer von Pflanzen zu Tieren ist bisher einzigartig.

Große Wasservorräte in Afrika

Die afrikanische Bevölkerung hat bisher kaum Zugang zu sauberem Trinkwasser, doch das könnte sich in Zukunft ändern. Ein internationales Team aus Wissenschaftlern hat mit Hilfe von Messungen festgestellt, dass es im Felsgestein unter Afrika große Wasserquellen gibt. Insgesamt ist das hundert Mal mehr Wasser als sich auf der Oberfläche befindet, und dadurch können 300 Millionen Menschen in Afrika an sauberes Trinkwasser gelangen.

Sedimentbecken, welche die größten Grundwasservorkommen aufweisen, sind rund 75 Meter hoch mit dem kostbaren Wasser gefüllt und befinden sich in Libyen, in Algerien sowie im Tschad. Jedoch meinen die Wissenschaftler, mit großangelegten Bohrungen noch zu warten, damit zunächst mehr Informationen in Bezug auf die Wasserqualität und die geologischen Auswirkungen gewonnen werden können.

Mittwoch, 8. August 2012

Superfeste Seide von Seidenraupen

Hoffnung der Forscher ist es, irgend wann einmal die neue superfeste Seide industriell herzustellen - es handelt sich um ein Material, welches genetisch modifizierte Seidenraupen produzieren. Dem Wissenschaftlerteam aus den USA gelang es, den entsprechenden Seidenraupen Spinnengene zu implantieren, wodurch das genetisch veränderte Tier in der Lage ist, eine superfeste Seide zu spinnen. Das Geheimnis der Widerstandsfähigkeit jenes Materials ist, dass es ein Mix aus der Seide der Raupe sowie einer Spinne ist.

Gewöhnlich ist die Spinnenseide äußerst reißfest, doch deren produziertes Material lässt sich auf natürliche Weise nur in begrenzten Mengen herstellen - vor allem deshalb, weil Spinnen sich kaum in großen Populationen halten lassen. Und die Seidenraupen dagegen sind fähig, große Mengen Seide zu fertigen, auch wenn sie nur geringfügig widerstandsfähig ist. Doch letztendlich kommt durch die genetische Modifikation ein Material heraus, das enorm reißfest ist und sich in größeren Mengen herstellen lässt.

Die superfeste Seide soll sich zukünftig für vielerlei Anwendungsmöglichkeiten eignen - das reicht von medizinischen Implantaten bis hin zu umweltschonenden Alternativen für Kunststoffe.