Baby-Krater am Wegesrand

Großansicht / Credit: NASA/JPL-Caltech

Die Mars-Rover Opportunity (Mars-Rover sind weiblich, siehe weiter unten im Artikel) ist derzeit auf ihrem Weg zum Krater Endevaour, ein mit 22 Kilometer Durchmesser ganz ordentliches Loch im Marsboden. Auf ihrem Weg dorthin fuhr sie an ihrem 1825. Marstag, Sol genannt, an einem sehr jungen Krater vorbei. Dieser gerade mal 100.000 Jahre alte Krater wurde von den Wissenschaftlern Resolution getauft. Viele Oberflächenmerkmale des Mars sind bis zu 3 Milliarden Jahre alt. Somit ist Resolution wirklich noch ein Baby. Ein Baby, mit einer noch ganz runzelligen Haut, denn die Winderosion glättet die Kraterränder mit der Zeit und füllt die Kratermulde mit Staub. Anhand von Resolution können die Marsforscher nun besser abschätzen, wie schnell solche Prozesse auf dem Mars ablaufen. Sie vergleichen dazu das geologisch bestimmte Alter mit dem Erhaltungszustand der Krater.

Der zweiten Marsrover-Dame Spirit geht es ebenfalls ganz gut. Sie begibt sich derzeit mit neuem Elan in Richtung des Hügels "Von Braun". Der Marswind hat für ein Facelifting bei der alten Dame gesorgt, in dem er die Solarzellen geputzt hat. Sie versorgen den Rover momentan mit 371 W/h Energie, was deutlich über dem Tiefpunkt von 250 W/h liegt.

Nun zur Klärung, warum Mars-Rover weiblich sind:

Dieses Video feiert 5 Jahre Marsroboter Spirit und Opportunity, die beiden "Good Old Girls":

Blick in die entfernteste Vergangenheit

In den letzten Tagen liefen beim Gamma Ray Bursts Coordinates Network (GCN) der NASA die Drähte heiß: Etwa alle drei Tage entdeckt der Swift-Satellit einen Gamma Ray Burst, Routine also, aber GRB 090423 vom 23. April sollte sich als das älteste und am weitesten entfernte bislang beobachtete Objekt im Kosmos entpuppen.

Zuerst sah auch alles ganz wie üblich aus: Zehn Sekunden lang detektierte Swifts BAT-Instrument den Gammastrahlenausbruch, damit fällt er in die Kategorie der Bursts langer Dauer. Der Ausbruch war nicht außergewöhnlich stark, aber der Swift-Satellit richtete sich wie immer routinemäßig und vollautomatisch auf die entsprechende Himmelsposition aus um ein Nachleuchten im Röntgenbereich oder im sichtbaren Licht einzufangen. Ersteres gelang, letzteres nicht, ein erster Hinweis darauf, daß man es mit einem weit entfernten, schwachen Objekt zu tun hat. Wie immer verbreitete das GCN-Netzwerk die Entdeckungsmeldung und Teleskope weltweit, die an Beobachtungskampagnen von Gamma Ray Burst beteiligt sind, richteten sich auf GRB 090423 aus, auch das Gemini-Observatorium auf Hawaii und das VLT, und schon begannen stündlich neue Meldungen einzutrudeln.

Infrarot-Falschfarbenbild des Nachleuchtens von GRB 090423 detektiert mit Gemini North auf Hawaii. Image Credit: Gemini Observatory/NSF/AURA/D. Fox, A. Cucchiara (Penn State Univ.) and E. Berger (Harvard Univ.)

Von La Silla und Hawaii aus konnte GRB 090423 dann im Infraroten detektiert werden. Spektroskopische Messungen von La Palma aus ergaben eine Rotverschiebung von z=8.2, ein Wert den das VLT kurz darauf bestätigte. Damit wäre der Verursacher des Gamma Ray Bursts nach den heutigen kosmologischen Modellen gut 13 Milliarden Lichtjahre entfernt und der Burst hätte sich zu einer Zeit ereignet als das Universum nur nur wenige Hundert Millionen Jahre alt war, ein neuer Rekord. Der bisherige Rekordhalter, GRB 080913 vom September letzten Jahres, hatte eine Rotverschiebung von z=6.7 und ist damit etwa 200 Millionen Jahre jünger.

In den nächsten Tagen wird sich sicherlich noch einiges um GRB 090423 tun. Wer sich auf dem Laufenden halten möchte: Im GRBlog werden die neuesten Ergebnisse protokolliert.

Der einsame Astronaut im YouCube

An dieser Stelle sei mal Ehrensenf gedankt. Dieser echt gut gemachten Seite verdanke ich viele nützliche und lustige Entdeckungen im Internet. Eher unter lustig fällt YouCube. Mit diesem Tool kann man sechs Youtube-Videos auf einem Würfel gleichzeitig ablaufen lassen.

Dieses Tool möchte ich nutzen, um einen echten Youtube-Klassiker hier mal zu präsentieren. Es sind die herrlich minimalistischen Filme um den einsamen Astronauten. Beim letzten Flug des Apolloprogramms wurde er auf dem Mond vergessen und wird seit dem von Mission Control der NASA bei Laune gehalten - mehr schlecht als recht.

Leider kann man das YouCube-Format nicht einbinden, daher gibt es die erste Episode des einsamen Astronauten hier ganz klassisch zu sehen:



Wem das gefällt, der klicke nun hier: Lonely Astronaut auf YouCube

Es gibt genau sechs Folgen des einsamen Astronauten, was ja hervorragend auf den Würfel passt. Es lohnt sich, ein bißchen zu warten, da YouCube alle sechs Videos gleichzeitig lädt, hakelt das zunächst ein bißchen. Danach laufen die Filmchen aber ruckelfrei als Endlosschleife. Wenn man mit der Maus auf die Quadrate am linken Bildrand geht, dreht sich der Würfel zum nächsten Video. Viel Spaß damit!

Chaos auf dem Mars

Link zur Großansicht Credit: Credits: ESA/ DLR/ FU Berlin (G. Neukum)

Geht es nicht gerade um Himmelsmechanik, so meint Chaos in der Astronomie zerbrochenes Terrain auf erdähnlichen Körpern. Hier ist eine neue wunderbare Aufnahme eines solchen Gelände. Es handelt sich um die Region Ariadnes Colles auf dem Mars: 34° südlicher Breite und 172° östlicher Länge, die Auflösung der Aufnahme beträgt 13 Meter/Pixel.

Geradezu vertraut wirkt da der 30 Kilometer große und 1,2 Kilometer tiefe Krater rechts (nördlich) des chaotischen Terrains. Als ob er sich seiner chaotischen Umgebung anpassen wollte, hat er sich noch einen kleinen 10 Kilometer großen Bruder auferlegt: ein Krater im Krater.

Die Aufnahme gelang mit der hochauflösenden Stereokamera an Bord der europäischen Sonde Mars Express. Aus den Stereobildern läst sich eine Ansicht des Geländes berechnen, wie wir sie aus einem Flugzeug sehen würden:

Link zur Großansicht Credit: Credits: ESA/ DLR/ FU Berlin (G. Neukum)

Chaotisches Terrain entsteht durch das schnelle Entweichen von Grundwasser, wodurch das Gelände absackt und bricht - Winderosion tut dann ihr übriges. Im Falle von Ariadnes Colles scheidet dieser Mechanismus aber aus, da es aus diesem Gebiet keine Spuren für den Wasserabfluss gibt. Dieses Rätsel macht dieses Gebiet so interessant. Was jedenfalls auffällt ist, dass die Tafelberge bevorzugt in nordwestlicher Richtung ausgerichtet sind und auch nicht gleichmäßig erodiert sind.

Quelle: universe today

Zurück vor den Urknall

"Es gab keinen Urknall" ist werbewirksam auf dem Klappentext des Buches von Martin Bojowald gedruckt. Doch das ist nicht die Aussage des jungen deutschen Physikers, der derzeit an der Penn State University in den USA arbeitet. Er will "Zurück vor den Urknall", wie es der Buchtitel richtig sagt und wie sollte er denn vor etwas zurück, was es nie gab? Doch nicht nur die Werbung für sein Buch, auch Bojowalds Unternehmung "Zurück vor den Urknall" selbst erscheint Paradox. Schließlich soll nach gängiger Lehrmeinung mit dem Urknall alles begonnen haben, insbesondere auch die Zeit. Martin Bojowald hält dies aber schlicht für eine Überinterpretation des Begriffs Urknall.

Der Urknall, auf dessen Existenz aus Beobachtungen der Astronomie geschlossen werden kann, stellt einen extremen Zustand in der langen Geschichte unseres Universums dar. In diesem Zustand versagen die beiden fundamentalen Theorien der Physik, die Quantenmechanik und die Allgemeine Relativitätstheorie. Dieses Versagen äußert sich darin, dass physikalische Größen wie Dichte und Temperatur unendliche Werte annehmen, man spricht von einer Singularität. Die Singularität des Urknalls ist eine Scheintatsache, ein Ausdruck ungenügender Naturgesetze. Martin Bojowald zitiert hierzu Rudolf Carnap: "Es [ein Naturgesetz] kann richtig, aber auch falsch sein. Wenn es nicht richtig ist, ist der Wissenschaftler, nicht die Natur, der Schuldige."

Die Physiker bemühen sich durch eine geeignete Kombination von Allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenmechanik dem Urknall den Zahn der Singularität zu ziehen. An der Entwicklung einer solchen Theorie der Quantengravitation ist Martin Bojowald maßgeblich beteiligt, die so genannte Schleifen-Quantengravitation. Sie bildet den Kern seines Buches.

Theoretische Physiker halten unser Vorstellungsvermögen seit Jahren auf Trab: Nachdem wir uns gerade mit den Strings anfreunden mussten, kommen nun also die Schleifen. Die Stringtheorie, in den Büchern von Brian Greene wunderbar popularisiert, beschreibt den Teilchenzoo der Physik als unterschiedliche Schwingungsanregungen einer einzigen Art elementarer Objekte, eben den Strings (Fäden). Diese winzigen Fäden gleichen den Saiten eines Musikinstruments, die durch unterschiedliche Schwingungsanregungen verschiedene Töne erzeugen. Auch wenn dieses Modell einen großen Schritt im reduktionistischen Programm der Physik darstellt, tut sich die Stringtheorie mit der Urknall-Singularität schwer. Den Grund dafür erklärt Martin Bojowald in seinem Buch folgendermaßen: "Man kann mit ihr [der Stringtheorie] zwar gut die Anregungen auf einer gegebenen Raum-Zeit-Bühne beschreiben, aber das Verhalten der Raum-Zeit selbst, die ja am Urknall singulär wird, ist weit schwieriger zu handhaben. [...] Wir wenden uns deshalb jetzt einer alternativen Theorie zu, die die quantentheoretische Natur der Raum-Zeit-Bühne direkt angeht."

Die Raumzeit, durch Albert Einsteins Relativitätstheorie in die Physik eingeführt, wird in populärwissenschaftlichen Büchern gern als gespanntes Gummituch mehr schlecht als recht veranschaulicht. Massen verformen dieses Tuch und diese Verformung der Raumzeit wiederum zwingt andere Körper auf eine gekrümmte Bahn. So erklärt Einstein die Gravitation. In der Schleifen-Quantengravitation ist dieses Tuch aber nicht aus homogenem Gummi, sondern aus Schleifen gewoben. "Wo keine Schleife ist, ist gar nichts", schreibt Bojowald. Die zeitliche Entwicklung eines Universums wird in dieser Theorie durch sukzessives Hinzufügen oder Entfernen von Schleifen beschrieben.

Mit der Zerlegung der Raumzeit in die Raumzeit-Atome der Schleifen, wiederholt sich in gewisser Weise die Geschichte der Physik. So wie die Quantenmechanik diskrete Energiezustände in die Atomphysik einführte, um die Stabilität der Atome zu erklären, stabilisiert erst die diskrete Raumzeit den extremen Zustand der Urknall-Singularität. Martin Bojowald bemüht hierfür das Bild eines Schwammes: Im kleinen Maßstab erscheint die Raumzeit porös, eben wie ein Schwamm. Diese Eigenschaft des Schwammes ist von weitem nicht sichtbar und so erscheinen uns auch auf den gewohnten alltäglichen Skalen Raum und Zeit als kontinuierlich. So wie ein Schwamm Wasser aufsaugt, nimmt die Raumzeit immer mehr Energie auf, wenn man sich der Urknall-Singularität nähert. Ist der Schwamm vollgesogen stößt er allerdings das Wasser ab. Analog dem Schwamm-Bild ist auch das Fassungsvermögen der diskretisierten Raumzeit begrenzt. Ein Ansteigen der Energie ist so nicht mehr bis ins Unendliche möglich, sondern führt zu einer abstoßenden Gravitation. Diese abstoßende Schwerkraft zur Zeit des Urknalls lies den Raum sogar beschleunigt expandieren - ein Konzept, das unter dem Begriff Inflation schon vor der Schleifen-Quantengravitation in der Physik diskutiert wurde.

Diesem zentralen Teil des Buches gehen einführende Kapitel über die Allgemeine Relativitätstheorie und der Quantenmechanik voraus. Hier fasst sich Martin Bojowald allerdings ziemlich kurz, so dass es schon von Vorteil ist auch anderweitig schon mal von diesen fundamentalen Konzepten der Physik gehört zu haben. Nach der Darstellung der Schleifen-Quantengravitation sucht Martin Bojowald den Anschluss an "Die Triade der beobachtenden Kosmologie", das ist die Beobachtung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds, die großräumigen Galaxienverteilung und die Supernovae. Ein großes Kapitel ist den Schwarzen Löchern gewidmet, denn schließlich kommt auch in diesen Objekten das Problem der Singularität zu tragen. Anders als den Urknall können wir aber Schwarze Löcher gewissermaßen von Außen beobachten. Überhaupt macht Martin Bojowald klar, dass die Quantengravitation nicht bloße "Theorie" ist. So können Gravitationswellen und Neutrinos die Phase in der Geschichte unseres Universums, in der die Quantengravitation relevant ist, unbeschadet überstehen. Außerdem sollte die in Schleifen strukturierte Raumzeit auch einen Einfluss auf die Lichtgeschwindigkeit haben.

Wenn die Schleifen-Quantengravitation die Urknall-Singularität vermeiden kann, ist es sinnvoll zu fragen, was vor dem Urknall war. Davor muss ein kontrahierendes Universum kollabiert sein, ein so genannter Umschwung *) von Kontraktion zu Expansion. Wie kann man sich ein kontrahierendes Universum vorstellen? Läuft in ihm die Zeit rückwärts? Welche Informationen über das Vorgängeruniversum können wir erwarten? **) Auf Fragen dieser Art versucht Martin Bojowald in seinem Buch zu antworten. Ein witziger Effekt ist die "Umkehrung der räumlichen Orientierung". Bojowald schreibt: "Ein Rechtshänder, sollte er die Reise durch den Urknall überleben, würde also danach zu einem Linkshänder werden." Ein witziger Effekt, was die Händigkeit eines hypothetischen Umschwungreisenden anbelangt, doch fundamental in der Teilchenphysik: Hier haben Spiegelsymmetrien ernste Auswirkungen.

Philosophisch wird es gegen Ende des Buches, wenn Martin Bojowald kritisch über die Versuchung reflektiert, moderne Entwicklungen in der Physik in traditionelle Weltbilder einzubauen. So steht die Schleifen-Quantengravitation für ein zyklisches Weltbild, entgegen der linearen Vorstellung der Weltgeschichte, wie wir sie zum Beispiel im Christentum vorfinden. Martin Bojowald weißt darauf hin, dass solche "Parallelen zwischen aus den unterschiedlichen Traditionen stammenden Ideen [...] wohl nicht auf einen Funken Wahrheit, sondern eher auf den trotz aller Auswüchse geringen Grad menschlicher Phantasie zurückzuführen" sind. "Dennoch bietet ein Vergleich unterschiedlicher Weltbilder einen gewissen Reiz und sicher auch manchen Lerneffekt" und so klingt das anspruchsvolle, nicht immer einfach zu lesende Sachbuch doch noch unterhaltsam fabulierend aus.

"Die Urknall-Singularität stellt sich als Grenze der alten Sprache heraus, in der sie erstmals formuliert worden war. Sie bedeutet jedoch keine Grenze der Welt", schreibt Martin Bojowald. Mit seinem Buch versucht er die neue Sprache der Physik in die Umgangssprache seiner Leser zu übersetzen. Seine Motivation dafür liefert er im Vorwort: "Verstehen wir die Welt wirklich, wenn wir sie nicht ohne die Voraussetzungen eines langjährigen Studiums erklären können?" Die Antwort, die Martin Bojowald mit seinem Buch gibt, ist nicht wirklich befriedigend, denn zu abstrakt und ungewohnt dürfte für die meisten Leser Bojowalds hantieren mit Wellenfunktionen, Differenzialgleichungen und der Raumzeit sein. Das Buch komprimiert viele schwierige Konzepte auf engen Raum und lässt dem Leser kaum eine Verschnaufpause. Dazu kommt, dass der Autor für meinen Geschmack auch thematisch zu viel in sein Buch unterbringen will, als ob sein erstes auch schon sein letztes sein soll. Das wäre aber sehr schade, denn dieses Buch ist vor allem eins: wichtig! Leser, die sich für die grundlegenden Fragen von Physik und Kosmologie begeistern, werden sich gerne durch so manche schwierige Passagen lesen, um zu neuen Sichtweisen zu gelangen, die das Buch zweifelsohne bietet. Ich kann nur hoffen, dass Martin Bojowald nicht locker lässt und die Schleifen so populär macht, wie Brian Greene die Fäden.

*) Auch Rückprall oder englisch Bounce genannt.
**) Nach den Forschungen von Martin Bojowald leidet das Universum unter "tragischer Vergesslichkeit".

Bibliographische Angaben laut Science-Shop:

Martin Bojowald: Zurück vor den Urknall - Die ganze Geschichte des Universums
343 S. m. Abb., 2009 Fischer-Verlag, Frankfurt
ISBN 978-3-10-003910-1
Kostet derzeit gebunden € 19,95
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Übrigens: Wem ein ganzes Buch zur Schleifen-Quantengravitation zu viel ist, findet auch einen aktuellen Artikel von Martin Bojowald in Spektrum der Wissenschaft Heft 05/09: "Der Ur-Sprung des Alls"

Ein Weltraumveteran feiert Geburtstag

Neunzehn Jahre zieht das Hubble Space Telescope nun schon seine Runden um die Erde (jede Umrundung dauert 97 Minuten), neunzehn Jahre voller spannender Entdeckungen und aufsehenerregender Aufnahmen. Über 880000 Beobachtungen wurden durchgeführt, davon sind 570000 Bilder von insgesamt 29000 verschiedenen Himmelsobjekten.

Dabei war und ist Hubbles Geschichte durchaus wechselhaft. Wie bei Weltraummissionen üblich dauerte es Jahrzehnte von den ersten Planungen bis zur Realisierung der Mission. Kurz vor Challenger-Katastrophe wurde Hubble fertiggestellt - und mußte dann nochmal vier Jahre am Erdboden bleiben bis das Space Shuttle Discovery den Satelliten dann am 27. April 1990 in 590km Höhe innerhalb aussetzen konnte. Schnell stellte sich heraus, daß der 2.40m durchmessende Hauptspiegel des Weltraumteleskopes fehlerhaft war, was die Abbildungsqualität enorm beeinträchtigte. Glücklicherweise war von Anfang an vorgesehen, daß man Hubble auch im Weltall noch warten und reparieren kann, und 1993 konnte so endlich eine Korrekturoptik installiert werden. Insgesamt viermal haben Astronauten Hubble nun besucht, Bauteile ausgetauscht oder repariert und neue Instrumente montiert. In wenigen Wochen soll das Space Shuttle Atlantis zur dringend notwendigen Service-Mission STS-125 starten: Derzeit sind Hubbles Funktionen stark eingeschränkt, viele der wissenschaftlichen Instrumente sind ausgefallen und müssen repariert werden oder durch Nachfolger ersetzt werden. Auch die Lageregelung des Satelliten und die Datenübertragung zur Erde laufen nur noch auf Notfallsystemen.

Image Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Das alternde Weltraumteleskop kann also einen Jungbrunnen durchaus vertragen, und unter diesem Titel firmiert die Geburtstagsaufnahme des Galaxientrios Arp 194. Zwei der Galaxien verschmelzen gerade miteinander. Bei der Kollision werden große Mengen Gas aus den Galaxien herausgerissen und weggeschleudert, zusätzlich bilden sich in dem Material jede Menge neuer Sterne in großen Sternentstehungsregionen, die es blau aufleuchten lassen. Die blauen Fetzen ziehen sich bis auf 100000 Lichtjahre in die Länge, beinhalten mehrere Millionen Sterne und scheinen in Richtung auf die dritte Galaxie hinzueilen, die aber mit der Wechselwirkung der beiden anderen nichts zu tun hat. Trotzdem wirkt das Bild, als würden die zwei verschmelzenden Galaxien wie ein Springbrunnen aus der dritten hervorschießen.

Shuttlestart Nr. 5 ist derzeit für den 12. Mai geplant. Wünschen wir also der Mission viel Erfolg, so daß uns Hubble noch für viele Jahre mit solchen Aufnahmen erfreuen kann, auch wenn sein Nachfolger, das James Webb Space Telescope schon in den Startlöchern steht.

Galaxienhaufen auf Kollisionskurs

Unser Universum ist hierarchisch aufgebaut: Planeten wie die Erde haben Monde, die sie umkreisen. Nehmen wir einen großen Gasplaneten wie Jupiter oder Saturn her, dann haben wir es schnell mit über 50 Monden zu tun. Die Planeten und ihr Anhang befinden sich wiederum auf Umlaufbahnen um die Sonne. Die Sonne zieht dann als einer von unzähligen Sternen ihre Bahn um das Zentrum der Milchstraße. Ähnlich wie die Planeten Monde um sich scharen und die Sterne die Planeten, haben große Galaxien wie die Milchstraße Begleitgalaxien wie die Magellanschen Wolken im Schlepptau. Zusammen mit der Andromeda-Galaxie M31 und ihren Begleitern bilden die Milchstraße und paar kleinere Galaxien, zu denen zum Beispiel ach der Dreiecksnebel M33 gehört, die sogenannte Lokale Gruppe. Die Lokale Gruppe ist ein vergleichsweise kleiner Galaxienhaufen, der wiederum Bestandteil des Virgo-Superhaufens ist.

Der Galaxienhaufen MACSJ0717 und seine nähere Umgebung. Röntgenaufnahme und optisches Bild wurden kombiniert. Image Credit: X-ray (NASA/CXC/IfA/C. Ma et al.); Optical (NASA/STScI/IfA/C. Ma et al.

Solche Superhaufen von Galaxien finden sich überall im Universum. Mit dem Röntgensatelliten Chandra, dem Hubble Weltraumteleskop und den Keck-Teleskopen auf Hawaii hat man nun einen besonders großen Galaxienhaufen namens MACSJ0717.5+3745 genau unter die Lupe genommen. Bei MACSJ0717 handelt es sich eigentlich um vier einzelne Galaxienhaufen in gut 5.4 Milliarden Lichtjahren Entfernung, die miteinander kollidieren.

Der Zentralbereich von MACSJ0717 als Kombination aus Röntgenbild und sichtbarem Licht. Die vier Teilhaufen und ihre Bewegungsrichtungen sind markiert. Image Credit: X-ray (NASA/CXC/IfA/C. Ma et al.); Optical (NASA/STScI/IfA/C. Ma et al.

Das Hubble Space Telescope lieferte das optische Bild, in dem unzählige Galaxien identifiziert werden können. Mit Keck hat man die Geschwindigkeiten und Bewegungsrichtungen der einzelnen Galaxien vermessen und konnte sie so den verschiedenen Haufen zuordnen. Das Röntgenbild zeigt das heiße Gas zwischen den Galaxien. Es ist farbkodiert: Rot entspricht kühlerem Gas, blau heißem Gas. Das Gas wurde durch die immerwährenden Kollisionen der Teil-Haufen untereinander immer wieder aufgeheizt, denn die vier kommen nicht voneinander los: Die Gravitation hält sie zusammen und läßt sie sich immer wieder begegnen.

Wann war die Erde flach?

Die Schweiz lebt direkte Demokratie. Wohin es führen kann, wenn jeder Depp mitreden darf, werden wir wohl Mitte Mai erfahren. Dann kann es passieren, dass medizinische Scharlatanerie, Komplementärmedizin genannt, in die Verfassung der Eidgenossen aufgenommen wird. Nun bin ich kein Schweizer und mir daher nicht ganz über die Konsequenzen im Klaren. Es geht wohl zum einen um die Frage, welche Leistungen dann von der Krankenkassengrundversicherung übernommen werden müssen und ob es Lehrstühle für Homöopathie und dergleichen an Schweizer Universitäten geben wird.

Ein geistreicher und vehementer Kritiker der Komplementärmedizin ist der Immunologe Professor Beda Stadler aus Bern. Ein lesenswertes Interview mit ihm findet sich auf der Seite suedostschweiz.ch: "Homöopathie ist so wirksam wie Uriellas Badewasser".

Warum ich davon berichte? Professor Stadler bemüht einen Mythos, der gerne herangezogen wird, um den wisenschaftlichen Fortschritt zu illustrieren. Die Behauptung bedarf, wie die Komplementärmedizin auch, einer kritischen Betrachtung:

"Früher einmal glaubten 99,9 Prozent der Menschen, die Erde sei flach. Dass sie rund ist, weiss die Menschheit heute dank wissenschaftlicher Untersuchungen und entsprechender Information."

Hier frage ich mich, ob es wirklich nachweislich eine Zeit gab, in der fast alle Menschen die Erde für flach hielten. In seinem Buch Inventing the Flat Earth geht der Historiker Jeffrey Burton Russell diesem Problem nach. Nach seiner Aussage glaubte kein gebildeter Mensch in der griechisch-römischen Antike an eine flache Erde. Die Kugelgestalt der Erde findet sich sogar schon bei Pythagoras im 6. Jahrhundert vor Christus. Das Weltbild des Aristoteles zementiert die Kugelgestalt, denn seiner Ansicht nach strebt die Materie zum Erdmittelpunkt (in unterschiedlich starker Weise, je nach Zusammensetzung aus den vier Elementen Erde, Wasser, Luft und Feuer). Die Erde ruht also in der Mitte des Kosmos und da die Materie von allen Seiten auf die Erde zuströmt, muss sie kugelförmig sein.

Beobachtungen geben Aristoteles recht:

1. Am Horizont versinkt zuerst der Rumpf, dann das Segel eines Schiffs. (Ist das eigentlich ein reines Gedankenexperiment oder hat das wirklich jemals einer gemessen? Schließlich braucht man eine sehr gute Horizontsicht, damit das Schiff nicht einfach im Dunst verschwindet.)
2. Der Erdschatten ist bei einer Mondfinsternis immer kreisförmig.
3. Wandert man nach Süden, ändert sich die Höhe der Sternbilder: Neue Sternbilder erscheinen am Südhorizont, während bisher zirkumpolare Sternbilder untergehen.
   

Vielleicht denkt Herr Stadler mit "früher" auch gar nicht so weit zurück. Schließlich spricht man ja vom "Finsteren Mittelalter". Jeffrey Burton Russell stellt aber klar, dass auch die Christianisierung in Europa nichts daran änderte. Abgesehen von einer handvoll Geistlicher, die diesbezüglich auch von ihren Zeitgenossen nicht ernst genommen wurden, blieb die Erde kugelförmig. Ein lesenswerter Artikel zum vermeintlich "Finsteren Mittelalter" findet sich auf spiegel-online: Wie die Erde zur Scheibe wurde. In dem Artikel geht es um den Romanisten Reinhard Krüger von der Universität Stuttgart und seinem Kampf gegen dumme Vorurteile gegen das vermeintlich dumme Mittelalter:

"Was Krüger erstmals in einer breit angelegten Untersuchung beweist: Kein kirchlicher oder weltlicher Gelehrter in Spätantike und Mittelalter glaubte, die Erde sei eine Scheibe - mit Ausnahme des ägyptischen Mönchs Kosmas Indikopleustes und der Kirchenväter Laktantius und Severianus von Gabala. Deren Weltsicht galt jedoch stets als abseitig und wurde im Mittelalter nicht gelehrt - bis neuzeitliche Gelehrte verstreute Dokumente von Laktantius und Indikopleustes fanden, ihnen zu unverdienter Aufmerksamkeit verhalfen und so den Mythos vom scheibengläubigen Mittelalter schufen. "

Ausgerechnet Nikolaus Kopernikus war einer dieser neuzeitlichen Gelehrten. Er erwähnt den eigentlich vergessenen Laktantius in seinem Hauptwerk über den Heliozentrismus. Damit steht Kopernikus mit am Beginn einer Geschichtsverzerrung, die sich von der Renaissance bis zur Aufklärung fortsetzt: Um der Bedeutung der eigenen Zeit und ihrer wissenschaftlichen Errungenschaften Nachdruck zu verleihen, muss die Vergangenheit möglichst ungebildet dargestellt werden. Damit auch der einfachste Leser von der Sache des Fortschritts überzeugt werden kann, gilt es eben einen möglichst großen Kontrast herzustellen. Dazu wertet man die Leistungen der eigenen wissenschaftlichen Epoche auf und die angeblich vorwissenschaftliche Epoche ab.

Diese Methode wählte auch der Schriftsteller Washington Irving (1783-1859). In seinem historischen Roman über Christoph Kolumbus erhebt er den Entdecker zu einer modernen Lichtgestalt, die das finstere Spanien verlässt, um in eine neue Welt aufzubrechen, in der der Verstand eines Mannes mehr wiegt, als Aberglaube und Unvernunft. Für diesen literarischen Kunstgriff ist es notwendig, die dummen, mittelalterlichen Spanier der alten Welt (und alten Zeit) an die Flachheit der Erde glauben zu lassen. Auch die Matrosen drohen in dem Roman zu meutern, weil sie fürchten, über den Rand hinauszusegeln. Insbesondere letzteres Bild findet sich gerne in der Populärkultur geschildert. Die Wirkung dieses Romans von Washington Irving steckt im Untertitel des bereits erwähnten Buches von Jeffrey Burton Russell: Inventing the Flat Earth - Columbus and Modern Historians.

Wie Reinhard Krüger auch, sieht Russell diese Geschichtsfälschung als Teil der neuzeitlichen Propaganda - ironischerweise wird also ausgerechnet für die Wissenschaft ein Mythos aufgebaut. Dazu schreibt Jeffrey Burton Russell:

"The answer is that the falsehood about the spherical earth became a colorful and unforgettable part of a larger falsehood: the falsehood of the eternal war between science (good) and religion (bad) throughout Western history."

Nichts anderes macht Beda Stadler, wenn er in seinem Interview über den Unfug der Homöopathie andeutet, dass Homöopathieglaube auf Unwissenheit beruht (was ja stimmt), so wie unsere unwissenden Vorfahren an die flache Erde glaubten (was eben nicht stimmt). So werden Homöopathiegläubige zu, dem vermeintlich finsteren Mittelalter verhafteten, Spaniern, während Wissenschaftler wie Professor Stadler uns als die modernen Navigatoren zu neuen Ufern führen.

In dem Interview sagt Stadler dann weiterhin:

"Die Wissenschaft spendet heute Lebenssinn – das wollen viele Leute nicht wahrhaben. Sie klammern sich stattdessen am Glauben fest. Religion ist übrigens heilbar."

Damit verlässt er die eigentliche Diskussion und betrachtet den großen Kulturkampf ganz im Sinne des vorhergehenden Russell-Zitats.

Was den Volksentscheid in der Schweiz anbelangt, gibt sich Stadler dann aber bescheiden:

"20 Prozent Gleichgesinnte würden mir in der Tat reichen. Ich wäre stolz, wenn sich zeigt, dass wenigstens ein Fünftel der Schweizer noch alle Tassen im Schrank hat."

Ich fände es traurig, wenn es nicht deutlich mehr Stimmen gegen die Komplementärmedizin werden, doch ist es wenigstens tröstlich, dass sicherlich 99% der Schweizer die Erde für eine Kugel halten - oder etwa nicht?

Kosmisches Leuchtfeuer in M87

M87 ist die größte Galaxie im Virgo-Galaxienhaufen im Sternbild Jungfrau. Auf dem ersten Blick ist sie im Fernrohr eine typische elliptische Galaxie, wenn auch mit knapp 9. Größenklasse vergleichsweise hell. Sie befindet sich in einer Entfernung von 54 Millionen Lichtjahren, also noch in der kosmischen Nachbarschaft der Milchstraße. Dank ihrer Größe ist sie ein dankbares Objekt schon für Ferngläser. Beim Blick durch ein kleineres Teleskop käme man nicht auf den Gedanken, daß sich hinter dem hellen Wattebausch, den man sich gerade anschaut eine aktive Galaxie verbirgt.

Der Jet von M87. Image Credit: NASA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Im Zentrum von M87 befindet sich ein supermassives Schwarzes Loch mit geschätzten 3 Milliarden Sonnenmassen, der Aktive Galaktische Kern ist eine bekannte starke Radioquelle. M87 selber beinhaltet Sterne mit insgesamt bis zu 3 Billionen Sonnenmassen. Schon seit 1918 kennt man einen Jet aus Materie, der aus dem Kern der Galaxie herauszuragen scheint und ca. 5000 Lichtjahre lang ist. Neuere Beobachtungen mit dem Hubble Space Telescope konnten einzelne Knoten in dem Jet auflösen, unter anderem einen in unmittelbarer Nähe des Kerns, den man HST-1 nannte.

Die innersten bereiche des Jets. Image Credit: NASA, ESA, J. Madrid (McMaster University), and Z. Levay (STScI)

Bei der Untersuchung einer Sequenz von Hubble-Aufnahmen aus den Jahren 1999 bis 2006 hat sich nun gezeigt, daß HST-1 ab dem Jahr 2000 einen plötzlichen Helligkeitsanstieg zeigte, der erst im Jahr 2005 wieder nachließ. Zeitweise überstrahlte der Knoten HST-1 dabei sogar den Kern von M87 selber. Eine mögliche Erklärung für den Helligkeitsausbruch wäre, daß das Jet-Material, das von der Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch nach außen getrieben wird, auf Gas- oder Staubwolken in den Außenbereichen des Galaxienkerns trifft und die Teilchen durch Zusammenstöße untereinander zum Leuchten angeregt werden. Es könnte aber auch sein, daß die Magnetfelder, die den Jet zusammenhalten, zusammengedrückt oder verdrillt wurden, wobei ähnlich wie bei Flares in Aktiven Regionen auf der Sonne große Energiemengen freiwerden können.

Der Kern von M87 und HST-1 am 5. Mai 2005. HST-1 ist deutlich heller als der AGN selber. Image Credit: NASA, ESA, and J. Madrid (McMaster University)

Das erste Foto eines Außerirdischen

Großansicht auf APOD

Nicht Alf, Spock oder Ford Prefect, sondern Joseph Acaba heißt der Außerirdische, der dem holländischen Astrofotografen Ralf Vandebergh vor die Videokamera geflogen ist. Meines Wissens ist das die erste Aufnahme eines Astronauten vom Erdboden aus (korrigiert mich bitte, wenn das nicht stimmt).

Der Astronaut Joseph Acaba gehörte zur Besatzung der Spaceshuttle-Mission STS-119. Das Bild zeigt ihn bei einem Außenbordeinsatz an der Internationalen Raumstation ISS in 350 Kilometern Höhe. Er ist nicht wirklich zu erkennen, doch laut Ralf Vandebergh passen Ort und Zeitpunkt der Aufnahme hervorragend zu dieser Interpretation. Außerdem wäre sonst nicht zu erklären, was diesen hell leuchtenden Flecken an dieser Stelle der ISS verursachen könnte, wenn nicht der Astronaut in seinem weißen Anzug.

Der amerikanische NASA-Astronaut Joseph Acaba ist natürlich kein Außerirdischer aber doch ein Alien, nämlich in der zweiten Generation. Seine Eltern stammen aus Puerto Rico, weshalb er auf Youtube in zahlreichen Videos als erster puertoricanischer Astronaut gefeiert wird. In Puerto Rico gilt man noch was als Astronaut. Leider habe ich spontan kein sehenswertes Video gefunden. Dieses Video zeigt die Außenbordaktivität, bei der Ralf Vandebergh meint Joseph Acaba erwischt zu haben. Holland ist leider nicht zu erkennen.

Zur Rolle der Mathematik

Der Physiker Martin Bojowald hat in seinem neuen Buch "Zurück vor den Urknall - Die ganze Geschichte des Universums" ein kleines Zwischenkapitel eingeschoben, über das ich hier gerne berichten möchte. Über das Buch selbst werde ich später schreiben. Das Kapitel "Zwischenbemerkungen zur Rolle der Mathematik" entand vermutlich aus einem Dilemma, vor dem der Theoretische Physiker Martin Bojowald beim Schreiben seines Buches stand. Einerseits stellt er die Frage "Verstehen wir die Welt wirklich, wenn wir sie nicht ohne die Voraussetzungen eines langjährigen Studiums erklären können?" *). Andererseits benutzt er für seine eigenen Forschungen fortgeschrittenen Methoden der Mathematik, die sich eben nicht einfach sprachlich vermitteln lassen, sondern im jahrelangen Studium erlernt werden müssen.

Warum aber überhaupt Mathematik in der Physik?

"Die Mathematisierung der Physik seit Galileo Galilei ist für deren beispiellosen Erfolg verantwortlich [...] Die Mathematik ist, nach Galilei, die Sprache der Natur und zu deren Verständnis notwendig." Galileo Galilei erkennt die Notwendigkeit Messungen durchzuführen und diese in mathematische Gesetze zu gießen. Diese Gesetze erlauben es dann Vorhersagen zu treffen, so dass fortan nicht mehr der Augenschein oder das bloße Meinen die Vorhersagen bestimmen, sondern das auf Experimenten beruhende Naturgesetz.

Mit dem folgenden Satz geht Martin Bojowald aber noch einen Schritt weiter: "Ohne Mathematik ist die wissenschaftliche Erkenntnis der Natur auf die direkt durch Sinneswahrnehmung zugänglichen Objekte beschränkt." Mathematische Formeln in der Physik liefern also nicht nur einen mathematischen Werkzeugkasten zur Lösung von Problemen, sie dienen auch dazu unseren Mesokosmos zu erweitern. Begriffe wie Raum-Zeit oder die als Wellenfunktionen beschriebenen Elementarteilchen sind nicht sinnlich erfahrbar. Es sind mathematische Konstrukte, deren Manipulation aber im günstigen Fall zu messbaren Aussagen führen. Bojowald schildert dies schön am Beispiel der relativistischen Erweiterung der Quantenmechanik. Ein zentrales mathematisches Gebilde in der Quantenmechanik ist die Schrödinger-Gleichung. Elementarteilchen werden durch Wellenfunktionen beschrieben, die Lösungen der Schrödinger-Gleichung sind. Dank der relativistischen Erweiterung der Quantenmechanik durch Paul Dirac gibt es aber nun zu jeder Lösung der Schrödinger-Gleichung zwei Lösungen der Dirac-Gleichung. Dieser Umstand veranlasste Paul Dirac die Existenz der Antimaterie vorauszusagen. In den Worten Martin Bojowalds: "Dirac sagte so die Existenz einer neuen Welt von Erscheinungen der Materie vorher, allein durch seine mathematische Kombination von Spezieller Relativitätstheorie und der Quantenmechanik. Für jedes bekannte Teilchen wie dem Elektron sollte ein Antiteilchen gleicher Masse, aber entgegengesetzter Ladung existieren."

Mathematik als Selbstzweck

Das Ziel der Physik ist es nicht Mathematik zu betreiben, sondern die Natur zu beschreiben. Mathematik-Fetischismus ist hier fehl am Platz:

"Ich bezeichne als Mathematik-Fetischismus die Tendenz, mathematische Konstruktionen des menschlichen Hirns mit einem unabhängigen Leben und mit einer eigenständigen Macht auszustatten." (John Stachel in 100 Years of Relativity, zitiert aus *))

Theorien, die sich derzeit nur schwer prüfen lassen, haben die Tendenz, sich der Forderung nach experimenteller Überprüfung zu entziehen. "Gerade in jüngster Zeit wird die Mathematik aber auch oft zum Selbstzweck innerhalb der Physik - vor allem in der Forschung zur Quantengravitation, die derzeit noch keinen kontrollierenden Beobachtungen unterworfen ist." Mathematische Konsistenz ist dann das einzige Gütekriterium. Da aber Konsistenz schwer zu beweisen ist, tritt an ihrer Stelle "der Begriff der Schönheit einer Theorie hinzu."

Martin Bojowald zitiert zu diesem Problemkreis aus Die fröhliche Wissenschaft von Friedrich Nietzsche:

"Es ist kein Zweifel, der Wahrhaftige, in jenem verwegenen und letzten Sinne, wie ihn der Glaube an die Wissenschaft voraussetzt, bejaht damit eine andere Welt als die des Lebens, der Natur und der Geschichte; und insofern er diese andre Welt bejaht, muß er damit nicht eben damit ihr Gegenstück, diese Welt unsre Welt - verneinen"

Missbrauch des Unendlichen

Ein weitere Aspekt, den Martin Bojowald in seiner Zwischenbemerkung zur Rolle der Mathematik betont ist der problematische Umgang mit denjenigen Bedingungen, in denen die Mathematik gewissermaßen kollabiert. In solchen sogenannten Singularitäten streben die physikalischen Größen gegen unendlich. "Der Begriff des Unendlichen ist eine gefährliche Waffe in manchen mathematischen Argumenten, und so verwundert es nicht, dass er gelegentlich missbraucht wird." Als Beispiel dient ihm der berühmte Wettlauf des Hasen mit dem Igel. Der langsame Igel bekommt fünfzig Meter Vorsprung zugestanden. Hat der flinke Hase diesen Startpunkt des Igels erreicht, so ist der Igel sagen wir mal fünf Meter weiter gekommen. Erreicht der Hase diesen Punkt, ist der Igel fünfzig Zentimeter vorangekrochen. Der Hase kann den Igel nicht einholen, wenn man diese Unterteilung des Intervalles ins Unendliche fortführt. Wer so argumentiert missbraucht den Begriff des Unendlichen. "Mathematisch gesprochen unternimmt er eine Koordinatentransformation, in der der endliche Zeitpunkt des Einholens auf einen unendlichen Wert der neuen Zeit abgebildet wird. Sein Argument findet dann in der neuen Zeit statt, in der der unendliche Wert in der Tat nie erreicht wird. Er übersieht aber oder will uns dazu verleiten, dass in der tatsächlichen Wahrnehmung des Wettlaufs die ursprüngliche Zeit den Ausschlag gibt, in der das Überholen in endlicher Dauer abläuft." Ein ähnliches Argument begegnet einem gelegentlich, wenn es um die zeitliche Annäherung an die Urknall-Singularität geht. Die Frage, was vor dem Urknall war, wird ad absurdum geführt, in dem man sich im Stile des Hasen diesen Zeitpunkt nähert. Für Martin Bojowald ist die Urknall-Singularität aber kein Problem der Natur, sondern ein Versagen der Theorie. Das ist das Thema seines Buches und davon später mehr.

*) Alle Zitate, soweit nicht anders angegeben, von Martin Bojowald aus "Zurück vor den Urknall", S.Fischer-Verlag 2009

"Warum UFO-Geschichten so faszinieren"

Dana Scully und Fox Mulder aus der Fernsehserie Akte X machen es vor: Sie ist die Skeptikerin mit dem wissenschaftlichen Hintergrund, er glaubt an UFOs. Damit spiegelt das Agentenpaar einen kuriosen Unterschied im Glaubensverhalten der Geschlechter wieder. Frauen sind den Männern in allen Glaubensfragen "voraus", denn Frauen glauben häufiger an Dinge wie Astrologie, Gott oder die Wiederauferstehung, als Männer dies tun. Doch fragt man nach UFOs, liegen wir Männer in Glaubensdingen vorne, so wie eben Fox Mulder gegenüber seiner skeptischen Kollegin Scully. UFO-Religionen haben daher einen hohen Anteil männlicher Mitglieder.

Auf diesen Unterschied machte der Religionswissenschaftler Michael Blume in seinem Vortrag "Botschafter aus dem All? - Warum UFO-Geschichten so faszinieren", gehalten gestern auf der Yuri's Night im Planetarium Stuttgart, aufmerksam. Eigentlich ein kurioser Vortrag, sollten doch auf der Yuri's Night eher die Bewohner fremder Welten von ihren Erfahrungen mit menschlichen Raumschiffen berichten, aber so weit sind wir leider noch nicht mit unserer Raumfahrt.

Michael Blume versucht den UFO-Glauben religionswissenschaftlich einzuordnen. Er definiert Religiosität als das "Verhalten zu übernatürlichen Akteuren". Sein eigenes Spezialgebiet ist wohl die Frage nach dem evolutionären Nutzen solch eines Verhaltens für eine Glaubensgemeinschaft.
Sind aber Aliens wirklich "übernatürlich" oder einfach nur technisch überlegene, dabei aber ganz und gar biologische Akteure? Diese Verschiebung des Übernatürlichen hin zum technisch Denkbaren macht wohl den eigentümlichen Reiz der UFO-Religionen für Menschen mit einen Hang zur Technik und Naturwissenschaft aus. Ein Beispiel für eine UFO-Sekte mit einem, laut Michael Blume, sehr hohen Männeranteil ist der Raelismus. Der Wikipedia-Eintrag bringt es auf den Punkt:

"Durch die Verbindung von wissenschaftlicher Sichtweise und religiösen Gesichtspunkten ist das Konzept [des Raelismus] erfolgreich."

Biblische Elemente wie Offenbahrung und Apokalypse werden sprachlich der heutigen technisch-naturwissenschaftlichen Zeit angepasst. Statt des brennenden (und dabei nicht verbrennenden) Dornbusch, aus dem Gott spricht, verkündet ein weit gereister (und damit seine technologische Überlegenheit beweisender) Außerirdischer tiefe Wahrheiten über unsere Welt. Wahrheiten, die aber nur ausgewählte Menschen (die Priester) kennen, denn nur ihnen hat sich das Alien offenbahrt. Wie schon in der biblischen droht auch in der modernen Welt die Apokalypse, die nach der Zündung der ersten Atombombe gemeinhin als unvermeidbar angesehen wurde.

"Nun werde ich der Tod, der Zerstörer der Welt",

soll Robert Oppenheimer, einer der Väter der Atombome, gesagt haben. Die Aliens offenbahren uns (genauer den Gläubigen) ihr Wissen und warnen oder schützen vor der Apokalypse. Ursache der Apokalypse ist die kollektive Sündhaftigkeit des Menschen, die sich in der modernen Welt durch Weltkriege, Umweltverschmutzung und Atomenergie ausdrückt. Der UFO-Glaube beginnt also in einer Zeit, in der Raumfahrt und Atomkraft entwickelt werden und biblische Konzepte so einen modernen sprachlichen Ausdruck finden. Raumfahrt, Atomkraft und die visuellen Massenmedien, das sind drei Entwicklungen, in denen die USA nach dem Zweiten Weltkrieg große Fortschritte machen, weshalb hier der UFO-Glaube Urstände feiert.

Durch ihre Modernisierung wird Religion aber auch rationalisiert (was übrigens auch zeitlich rückwärts funktioniert, wenn man einfach die Götter unserer Vorfahren im nachhinein als Aliens deklariert). Alles wird vermeintlich erklär- und beweisbar und eigentlich wüssten es auch alle, würde die US-Regierung nicht alles vertuschen. Die Grenzen zu Verschwörungstheorien und zur Sciencefiction-Literatur sind fließend.

Wenn ich Michael Blume richtig verstehe, gibt es durchaus auch einen guten Grund, an UFOs zu Glauben. Die Funktion des Glaubens für eine Gesellschaft besteht nämlich seiner Aussage nach darin, einen übergeordneten Dritten zu imaginieren, der über die Einhaltung von Verträgen wacht. Deutlich wird dies zum Beispiel beim Ehevertrag. Heiratet man kirchlich, so schließt man eine Ehe nicht nur mit dem Partner, sondern auch vor Gott. Sind beide Partner wirklich religiös, werden sie an ihrer Ehe festhalten wollen, da sie die übergeordnete Vertragsüberwachungsinstanz nicht kränken wollen. Statistisch lässt sich nachweisen, so Blume, dass kirchliche Heiraten stabiler sind, wenn auch nicht unbedingt glücklicher. Der Ehevertrag ist also ein sehr anschauliches Beispiel dafür, wie der Mensch unter einer dritten mächtigen Überwachungsinstanz Vertragstreue beweist. In unserer durch Naturwissenschaft und Technik geprägten Welt, tut sich der christliche Gott allerdings als Überwacher unserer Verträge schwer. Außerirdische können hier seine Funktion übernehmen, insofern deren offenbahrtes Wissen über die Apokalypse uns zur Vernunft zwingt. So, wie sich die Eheleute bei einer Scheidung (also dem Vertragsbruch) vor Gott rechtfertigen müssen, muss der Mensch sich für seinen Hang zur ökologischen oder atmomaren Selbstvernichtung vor den Außerirdischen rechtfertigen. Dieses Motiv findet sich in der Sciencefiction sehr häufig, zum Beispiel im Film Abyss oder auch in der Rückkehr des wieder Kind gewordenen Astronauten in 2001 - Odyssee im Weltraum (der Astronaut als das wiedergeborene, geläuterte Wesen). Wunderbar komisch ist eine Szene von Stanislaw Lem in den Sterntagebüchern, in der sich der Held vor den Außerirdischen für die Menschheit regelrecht "fremdschämen" muss. UFO-Glaube erscheint so als eine Form gelebter Sciencefiction, in der zwischen Fiktion und Wirklichkeit nicht mehr unterschieden wird, ähnlich wie bei einem religiösen Fundamentalisten.

Was aber tun, wenn einem ein UFO-Gläubiger wie Fox Mulder begegnet? So wie ich Michael Blume verstehe, macht es Dana Scully genau richtig. Sie hört ihrem Kollegen Fox Mulder zu (ist ja auch ihr Vorgesetzter) und stellt nicht seine Integrität als Mensch in Frage (obwohl er ihr Vorgesetzer ist). Wie Michael Blume am Beispiel von Heaven's Gate erläutert, kann eine Isolierung der UFO-Gläubigen von der Gesellschaft tragische Folgen haben. Außerdem gibt er zu bedenken, dass Religiosität nichts krankhaftes ist, sondern sich wie Musikalität in den Menschen mehr oder weniger verankert findet. Bei Letzterem stimme ich ihm gerne zu, aber ob ich es beim freundlichen zuhören belassen könnte, wenn mir jemand ernsthaft Geschichten von fliegenden Untertassen erzählt, wage ich doch zu sehr bezweifeln.

Die 100-Stunden-Galaxien

Rund um den Globus konnte man vom 2. bis zum 5. April im Rahmen der 100 Stunden Astronomie an Sternwarten, Planetarien und wissenschaftlichen Instituten oder bei Astronomievereinen und engagierten Amateurastronomen mit Teleskopen beobachten. Die 100 Stunden Astronomie waren eines der Highlights, wenn nicht gar das Highlight des Internationalen Jahrs der Astronomie schlechthin. Auch die großen erdgebundenen astronomischen Forschungsstätten und Satellitenmissionen haben sich an der Aktion beteiligt und präsentierten sich am 3. und 4. April live in dem Webcast "Around the World in 80 Telescopes". Zusätzlich widmeten viele dieser Forschungsobservatorien eine spektakuläre Aufnahme den 100 Stunden Astronomie.

Bereits im Vorwege aufgenommen und pünktlich zu den 100 Stunden veröffentlicht hat man bei der Europäischen Südsternwarte ESO zwei Aufnahmen der Galaxien NGC 55 und NGC 7793. Das Bild von der irregulären Galaxie NGC 55 stammt vom Wide Field Imager des 2.2m MPG/ESO Teleskops auf La Silla. NGC 55 ist ein Mitglied der Sculptor-Galaxiengruppe und ungefähr 7.5 Million Lichtjahre von uns entfernt. Wir sehen sie von der Seite und können allerlei Sternentstehungsregionen ausmachen, ähnlich wie in den Magellanschen Wolken, den Begleitgalaxien unserer Milchstraße. NGC 55 selber ist aber etwa so groß wie die Milchstraße. NGC 7793 ist ebenfalls ein Mitglied der Sculptor-Gruppe, befindet sich aber in ca. 12.5 Millionen Lichtjahren Entfernung. Die Galaxie hat eine Spiralstruktur, allerdings sind die einzelnen Spiralarme nicht sehr ausgeprägt. Wieder markieren rosa Tupfen große Gaswolken, in denen Sterne geboren werden.

Image Credit: ESO

Image Credit: ESO

Direkt vor den 100 Stunden Astronomie beobachtete das Hubble Space Telescope das Galaxienpärchen Arp 274, den Gewinner des Wettbewerbs "You decide". Fast die Hälfte der 140000 Teilnehmer dieses Internetvotings, bei dem aus einer Liste von sechs Kandidaten Hubbles Zielobjekt für die 100 Stunden ausgewählt werden konnte, wählten die beiden interagierenden Spiralgalaxien aus. Das neue Hubble-Bild zeigt nicht nur schön die Struktur der beiden Galaxien sondern zeigt auch deutlich eine kleine Begleitgalaxie, die aus dem Duo ein Trio macht.

Image Credit: NASA, ESA, M. Livio and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Der Röntgensatellit XMM-Newton beobachtete am 3. April M 82, die zusammen mit M81 ein bekanntes Galaxien-Duo im Großen Bären bildet. Die beiden Galaxien sind wahrscheinlich vor Ca. 500 Millionen Jahren miteinander kollidiert, was in M 82 eine Welle von Sterngeburten ausgelöst hat. Im kombinierten Bild aus sichtbarem Licht und Röntgenstrahlung sehen wir die Galaxie selber und starke Winde, die heißes Gas aus der Scheibenebene der Galaxie heraustreiben.

Image Credit: ESA

Ende einer Kreuzfahrt ins All

Credit: NASA TV

Die Erde hat sie wieder: den Milliardär und Weltraumtouristen Charles Simonyi, den Astronauten Michael Fincke und den Kosmonauten Juri Lontschakow. Alle drei legten heute um 7:16 UT mit ihrer Sojus-Kapsel TMA-13 eine Bilderbuchlandung in der kasachischen Steppe hin. Die drei Raumfahrer bildeten die Expedition-18 -Crew auf der Internationalen Raumstation ISS.

Für den Weltraumtouristen Charles Simonyi war dies der zweite Ausflug ins All. Wiederkommen ist sicherlich das schönste Kompliment, das man als Tourist seinen Gastgebern machen kann, zumal er diesmal 35 Million $ hinblätterte, gegenüber "nur" 20 Million $ bei seinem Erstflug. Dafür hat sich sein Aufenthalt im All unfreiwillig um einen Tag verlängert, da das Landegebiet
kurzfristig wetterbedingt geändert werden musste.

Momentan befindet sich die Expedition-19-Crew auf der Station, bestehend aus dem Kosmonauten Gennady Padalka, dem amerikanischen Astronauten Michael Barratt und dem japanischen Astronauten Koichi Wakata. Ziel ist es, die ISS dauerhaft mit sechs Besatzungsmitgliedern zu betreiben, um die Forschungszeit in der Station zu erhöhen. Da die Sojus-Raumschiffe nur drei Personen befördern können und das amerikanische Space Shuttle außer Dienst gestellt werden soll, sind die Transportkapazitäten für menschliches Personal sehr begrenzt. Für Weltraumtouristen wie Charles Simonyi wird es da eng. Er selber will aber auch gar nicht mehr, denn, so schreibt Russland-aktuell, seine Frau habe ihm das verboten.

Quellen: Focus, Russland aktuell, space.com

Gagarin-Nacht im Stutengarten

Am 12. April 1961 startete der russische Kosmonaut Juri Alexejewitsch Gagarin mit seinem Raumschiff Wostok 1 als erster Mensch ins All. Für die sowjetische Propaganda zur Zeit des Kalten Krieges war Gagarin zumindest aus zwei Gründen der optimale erste Mensch im Weltall: Er kam aus einfachen Arbeiterverhältnissen und hatte das schönste Lächeln in der gesamten Kosmonautentruppe. Der als Held der Sowjetunion geehrte erste Kosmonaut war so wertvoll, dass er kein zweites mal in den Weltraum starten durfte. Sein Tod während eines Trainingsfluges mit einer MIG-15 am 27. März 1968 ist noch heute ein gefundenes Fressen für Verschwörungstheoretiker.

Mit seinem Lächeln lässt sich auch heute, jahrzehnte nach dem Kalten Krieg, noch gute Werbung für die bemannte Raumfahrt machen. Der Jahrestag des ersten Fluges eines Menschen ins All wurde zunächst im modernen Russland wiederentdeckt, wird aber inzwischen weltweit als Yuri's Night gefeiert. Ein globales Fest für den Aufbruch des Menschen aus seiner Kinderkrippe, der Erde.

Die zentrale Veranstaltung für Deutschland zur Yuri's Night findet am 11. April in Stuttgart statt. Gleich drei Veranstaltungsorte beteiligen sich in der Schwabenmetropole: Den inhaltlichen Kern bilden wohl die Vorträge und Ausstellung im Planetarium Stuttgart von 13 bis 20 Uhr, inklusive Kinderprogramm. Unter anderem hält der Religionswissenschaftler Michael Blume, der auch den lebendigen Natur des Glaubens -Blog unterhält, einen Vortrag zum Thema "Botschafter aus dem All? - Warum UFO-Geschichten so faszinieren". Um 20:30 Uhr finden wir uns dann in der Stuttgarter Innenstadt wieder. Das Metropol Innenstadtkino zeigt zur Yuri's Night die Filmdokumentation In the Shadow of the Moon in der englischen Originalfassung. Trailer gefälligst? Bitteschön:



Nach dem Kino können wir weiter durch Stuttgarts Innenstadt ziehen und in den 12. April tanzen: Speziell zur Yuri's Night legt DJane Hanna Hansen aus Düsseldorf im aer-club auf. Und wenn der Morgen graut treffen wir uns alle wieder am Hauptbahnhof. "Auf geht's!" sollen die letzten Worte Gagarins vor dem Start gewesen sein. Wenn es für uns Nichtkosmonauten schon nichts bis ins All reicht, dann sollten wir wenigstens sagen: "Auf geht's nach Stuttgart!"

Eine sehr informative, schnörkellose, kurz einfach gut gemachte Seite ist yurisnight.de (hier gibt es auch ein kurzes stimmungsvolles Video zur Raumfahrt: yurisnight.de/movie). Auf dieser Seite stehen ausführliche Informationen zu dem Programm in Stuttgart und Links zu den einzelnen Veranstaltungsorten für Ortsunkundige.

Übrigens: Nicht nur Stuttgart, auch Darmstadt hat am Samstag sein Event. Allerdings ist der Veranstalter nicht die dort ansässige ESA, die feiert in Stuttgart mit, sondern Darmstadts Science Fiction Freunde. Das Programm hierfür findet sich auch unter yurisnight.de, genau wie für die Veranstaltungen morgen in Kiel und übermorgen in München. Wem das alles nicht passt oder zu weit ist, kann ja seine eigene Yuri's Night veranstalten und hier in den Kommentaren davon berichten.

Blog-Teleskop #23

Das Blog-Teleskop ist ein feines Instrument zur Durchmusterung der Blogosphäre nach astronomischen Inhalten der letzten zwei Wochen. Heute hatte Ali Arbia mit seinem Blog zoon politikon Beobachtungszeit am Teleskop erhalten. Eigentlich ist er Politikwissenschaftler, doch weiß er souverän das Blog-Teleskop zu bedienen - solche Politik(wissenschaftl)er braucht das Land! Was er entdeckt hat, beschreibt er hier.

Im Griff des Neutronensterns

So manches was sich am Himmel findet, weckt durch sein Aussehen Assoziationen an Irdisches, die man leicht nachvollziehen kann und die so dazu beitragen, sich etwas einzuprägen, zum Beispiel die Umrißform einer Teekanne beim Sternbild Schütze. Wie beim Pferdekopfnebel oder beim Nordamerikanebel dürfen solche Formen schließlich und endlich auch als Namensgeber für ihr Abbild am Himmel herhalten.

Neue Aufnahmen von astronomischen Objekten zaubern manchmal eine wirklich verblüffende Ähnlichkeit zu uns bekannten Dingen hervor, so auch diese Aufnahme des Röntgensatelliten Chandra:

Image Credit: NASA/CXC/SAO/P.Slane, et al.

Sie zeigt den Neutronenstern PSR B1509-58, der etwa 1700 Jahre alt ist und sich in einer Entfernung von ca. 17000 Lichtjahren von uns befindet. PSR B1509-58 ist ein Pulsar, der sich sieben mal pro Sekunde um sich selber dreht und dabei Energie an seine Umgebung abgibt und sie zum Leuchten anregt. Im sichtbaren Licht sieht man unweit der Position des Pulsars den Supernovaüberrest RCW 89.

Das Röntgenbild ist in Falschfarben dargestellt, ist aber farbkodiert: Von rot über gelb und grün nach blau wird die gemessene Röntgenstrahlung immer energiereicher. Es sieht fast aus als würde eine Hand aus blaugrünem Gas nach dem roten Supernovaüberrest greifen...

Helden des Himmels

"Geschichten vom Kosmos und seinen Entdeckern" erzählt der freie Journalist Christian Pinter in seinem Buch "Helden des Himmels". Dabei handelt es sich um teilweise überarbeitete Beiträge für die Wiener Zeitung. Helden des Himmels, das sind zunächst die Götter und Halbgötter der Antike. Durch ihre Abenteuer und Leiden verdienen sie sich einen festen Platz am Himmel in Form von Sternbildern wie Perseus, Orion oder Andromeda. Der Mensch schaut zu den Sternen und zu den Göttern zugleich. Die Gruppierungen der Sterne beinhaltet für den nächtlichen Beobachter gleichzeitig Mythen zur Erklärung der Welt.

Seit Humanismus und Renaissance dienen diese Göttergeschichten nur noch als unterhaltsame Gedächtnisstütze, um sich am Himmel zu Recht zu finden. Der Mensch selbst wird nun zum Helden des Himmels: Nikolaus Kopernikus, Tycho Brahe, Galileo Galilei, Johannes Kepler, um mal die berühmtesten zu nennen, über die Christian Pinter in seinem Buch berichtet. Die Geschwister Wilhelm und Karoline Herschel sind möglicherweise die letzten Vertreter dieses Typus von Helden. Sie sind Entdecker des Himmels, die in Selbstaufopferung und einsamen Genie den Himmel wissenschaftlich beschreiben, also ohne die "Hypothese Gott" (Pierre-Simon Laplace) zu verwenden.

An der Biografie des Joseph Fraunhofer wird eine weitere Bruchlinie in "Helden des Himmels" erkennbar. Mit der zunehmenden Industrialisierung wird die Gesellschaft technisiert und die Arbeitsteilung forciert. So ist zwar Joseph Fraunhofer in der Astronomiegeschichte für die Entdeckung der Absorptionslinien im Sonnenspektrum bekannt, doch nutzte er diese Linien vor allem technisch, nämlich zum Vermessen des Brechungsverhaltens seiner Gläser. Der wesentliche Beitrag Fraunhofers zur Astronomie bestand im Bau leistungsfähiger Refraktoren. Mit einem davon hat Johann Gottfried Galle den Planeten Neptun entdeckte. Die Entdeckung gelang, weil der Theoretiker Urbain Le Verrier seine Position vorherberechnete. Die Helden des Himmels nutzen also nun ingenieurstechnisch entwickelte Geräte, um Ideen der Physiker zu prüfen. Der letzte Held von diesem Schlag ist vielleicht Edwin Powell Hubble, mit dem das Buch "Helden des Himmels" folgerichtig auch endet.

Heute ist die Forschung so aufwendig und komplex, dass sie in großen, meist internationalen Institutionen organisiert wird: Die Erforschung des Himmels betreiben nun wenig "heldenhafte" Einrichtungen wie Esa, Eso, Nasa.

Von diesen modernen Einrichtungen handelt Christian Pinters Buch nicht. Sein Thema ist nicht Astronomiegeschichte, sondern Geschichten von Astronomen. Es geht ihm auch nicht um enzyklopädische Vollständigkeit, viel lieber stellt er überraschende Aspekte heraus. So begegnet dem Leser der Astronom Johannes Kepler ausgerechnet als Sciencefiction-Autor und über Nikolaus Kopernikus lesen wir aus der Sicht seines einzigen Schülers Joachim Rheticus. Das Buch von Christian Pinter ist aber auch nicht bloß anekdotisch - in ihrer Gesamtheit bieten die einzelnen kurzen Texte aus "Helden des Himmels" durchaus einen Überblick über den Wandel des astronomischen Weltbildes.
Leider enthält das Buch keine einzige Abbildung. Der klar geschriebene Text von Christian Pinter lässt Abbildungen zunächst auch gar nicht vermissen, aber ich könnte mir schon vorstellen, dass in Sachen Astronomie unerfahrene Leser die eine oder andere erläuternde Abbildung helfen würde.

Und wo sind die Heldinnen? Auch das ist ein Kritikpunkt. An Karoline Herschel kommt man natürlich nicht vorbei, doch, wie Christian Pinter selber schreibt, stand sie zeitlebens im Schatten ihres Bruders und ihres Neffen. so hängen an dem Buch nach der Geschichte über Edwin Hubble noch drei kleine Kapitel über Sonnen- und Mondfinsternisse an. Schöner wäre es gewesen, beispielsweise noch von Vera Rubin zu berichten, der wir maßgebliche Beobachtungen zur Dunklen Materie verdanken. Schließlich stehen den Helden des Himmels längst Heldinnen zur Seite und das ist ja auch eine schöne Entwicklung.

Für die Abwesenheit von Abbildungen und Heldinnen gibt es je einen Abzug in der Smiley-Wertung. Bleiben also drei für das ansonsten lesenswerte Buch.


Bibliographische Angaben

Christian Pinter
Helden des Himmels
Geschichten vom Kosmos und seinen Entdeckern.
222 Seiten, gebunden
2009, Verlag: Kremayr & Scheriau
ISBN 978-3-218-00794-8
Kostet derzeit € 22,90

Minimales Sonnenfleckenminimum

Credit: David Hathaway, NASA/MSFC

Auf der Sonne ging es im Jahr 2008 sehr ruhig zu: An 266 Tagen waren keine Sonnenflecken zu sehen. Wer also die Sonnenscheibe zum Beispiel per Projektionsverfahren beobachtet hatte, sah wohl meist nur eine blanke helle Scheibe *). Ein noch stärker ausgeprägtes Minimum gab es zuletzt im Jahre 1913. Aber es könnte noch schlimmer kommen, denn bisher zeigte die Sonne in 2009 kaum Anzeichen von Sonnenfleckenaktivität: Von bisher 90 vergangenen Tagen waren 78 fleckenfrei, was 87% der Tage entspricht. Bleibt dieser Trend erhalten, wird 2009 also noch ruhiger als 2008 mit 73%.

Dass die Sonne derzeit überhaupt ein Minimum in der Anzahl ihrer Flecken zeigt, ist nicht überraschend. Sie folgt damit dem 11-jährigen Zyklus, den Samuel Heinrich Schwabe 1843 beschrieb. Aber muss das Minima gleich so ausgeprägt sein und was hat das für Konsequenzen?

Die Sonnenflecken entstehen durch die Anwesenheit von Magnetfeldern in der Photosphäre. Diese behindern die Konvektionsströmung des heißen Plasma aus dem Sonneninneren, so dass lokal die Sonne auskühlt. Aufgrund dieses Temperaturgefälles erscheint diese magnetfelddurchsetzte Stelle als dunkler Fleck. Die Magnetfelder bewirken Effekte der sogenannten "aktiven Sonne", wie beispielsweise Protuberanzen. Daher ist die Zahl der Sonnenflecken ein Maß für die Aktivität der Sonne: Wenig Flecken = wenig Magnetfelder an der Oberfläche = wenig Aktivität.

Dies hat verschiedene Auswirkungen:

• Der Druck des Sonnenwindes nimmt ab, wodurch mehr kosmische Strahlung ins Innere des Sonnensystems gelangt. Diese ist schädlich für Astronauten. Außerdem bedeutet eine Abnahme des Sonnenwindes auch weniger Nordlichter.
• Gegenüber dem letzten Minimum von 1996 hat die Helligkeit der Sonne um 0,02% abgenommen, im UV-Bereich sogar um 6%. Besonders Letzteres hat den Effekt, dass der obere Bereich der Atmosphäre weniger stark aufgeheizt wird. Dadurch ist die Atmosphäre gewissermaßen weniger stark aufgebläht. Dadurch verringert sich die Restreibung der Atmosphäre an den Satelliten. Dies erhöht einerseits deren Lebensdauer, allerdings auch die Verweildauer des leidigen Weltraumschrotts.
  

Was ist von diesem Verhalten unserer Sonne zu halten? Für David Hathaway vom Marshall Space Flight Center der NASA ist dieses ausgeprägte Minimum nur ein scheinbarer Effekt: "Seit dem Beginn des Raumfahrtzeitalters in den 1950-zigern war die Sonnenaktivität allgemein hoch. Fünf der zehn stärksten Sonnenzyklen seit Beginn der Aufzeichnungen fallen in die letzten fünfzig Jahre. Wir sind es einfach nicht gewohnt, die Sonne so ruhig zu sehen." Anders als früher, erforscht heute eine ganze Raumsondenflotte die Sonne. Der Sonnenphysiker Dean Pesnell betont daher: "Zum ersten mal in der Geschichte sehen wir, was ein solches starkes Minimum wirklich bedeutet."

Dean Pesnell geht übrigens davon aus, dass die Sonnenflecken zum Ende des Jahres wieder zulegen werden. Da aber niemand so recht die Physik hinter dem Zyklus der Sonnenflecken versteht, gehen die Vorhersagen ziemlich auseinander.

*) Achtung: Niemals direkt in die Sonne schauen!
Quelle: NASA

Neues (altes) von β Pictoris b

Im November letzten Jahres schafften es drei Sterne kurz hintereinander in die Schlagzeilen, deren Planetenbegleiter man mithilfe ausgefeilter Technik und aufwendiger Bildbearbeitung direkt abbilden konnte. Da war einmal Fomalhaut, mehrmals abgebildet mit dem Hubble Space Telescope, der namenlose Stern HR 8799 mit gleich drei Begleitern auf einmal, die die Keck-Teleskope auf Hawaii sichtbar gemacht hatten, und schließlich und endlich β Pictoris, beobachtet mit dem Very Large Telescope.

Die Veröffentlichung der drei Entdeckungen war in gewisser Weise eine Art Wettbewerb, bei dem die amerikanischen Astronomen mit Fomalhaut und HR 8799 schneller waren. Und da die Europäer ihre Entdeckung mit β Pic den Amerikanern anscheindend unbedingt nachlegen wollten, fehlt noch der entscheidende Nachweis, daß das abgebildete Objekt auch tatsächlich zu β Pic gehört und nicht etwa ein Vordergrundobjekt ist, was man bei den beiden anderen Sternen schon geschafft hat.

Image Credit: ESO/A.-M. Lagrange et al.

Das besondere an dem möglichen Planeten um β Pic ist aber, daß seine Umlaufbahn wohl viel weiter innen liegt als die der Planeten um Fomalhaut und HR 8799, die allesamt mehr als 25 mal so weit von ihrem Stern entfernt sind wie die Erde von der Sonne. Dadurch wird das β Pic-System unserem eigenen Sonnensystem viel ähnlicher.

β Pic ist ein sehr junger Stern, der noch von einer Staubscheibe umgeben ist, in der sich weitere Planeten formen können. Diese Staubscheibe hat man schon 1983 das erste Mal mit dem IRAS-Infrarotsatelliten detektiert, aber auch vorher schon hat man beta Pic intensiv beobachtet. Zwei französische Astronomen haben nun die Lichtkurven aus dem Archiv der Genfer Sternwarte noch einmal genau unter die Lupe genommen: Schon Mitte der 90er Jahre hatten sie in den Daten des Jahres 1981 eine Abnahme der Helligkeit von β Pic gefunden, die sie als Transit eines größeren Himmelskörpers in der Umlaufbahn des Sterns interpretiert hatten. Ihre neue Analyse hat ergeben, daß es tatsächlich der nun wahrscheinlich direkt abgebildete Planet gewesen sein könnte, der damals seinen Mutterstern ein wenig abgedunkelt hat.

Sollten sich β Pic und sein Planet tatsächlich gegenseitig bedecken, eröffnet das völlig neue Möglichkeiten, die Eigenschaften des Planeten, insbesondere die Zusammensetzung seiner Atmosphäre, näher zu untersuchen.