Spektrum der Wissenschaft Oktober 2012

Der Krebsnebel ist der meistuntersuchte Überrest einer Supernova, doch im Gammalicht betrachtet bietet er noch überraschende Erkenntnisse. Als Forscher den rotierenden Neutronenstern im Zentrum des Nebels, einen Pulsar, ins Visier nahmen, stellten sie fest, dass gängige Modelle der Teilchenbeschleunigung durch Pulsare auf den Prüfstand gehören.

Gleich zwei Forscherteams ist es gelungen, das Genom ungeborener Kinder mit Hilfe von Fragmenten fötaler DNA im mütterlichen Blut zu sequenzieren. Dadurch lassen sich Anlagen für genetisch bedingte Krankheiten künftig nachweisen, ohne Mutter oder Kind zu gefährden.

Prionen erlangten Berühmtheit als Krankheitserreger bei Wirbeltieren, die nach Änderung ihrer Form das Gehirn zerstören. Aber auch bei Pilzen kommen solche umgestalteten Proteine vor – und zwar offenbar vielfältig und mit hilfreichen Aufgaben.

Warum entwickeln eineiige Zwillinge trotz identischen Erbguts unterschiedliche Persönlichkeiten? Neben Umwelteinflüssen sind dafür springende Gene verantwortlich. Sie fügen sich zufällig irgendwo in den DNA-Strang ein und beeinflussen so die Arbeitsweise der Nervenzellen im Gehirn.

Schaden PSA-Tests zur Früherkennung von Prostatakrebs mehr, als sie nutzen? Immer mehr Studien lassen die aktuellen Vorsorgemaßnahmen zwiespältig erscheinen.

Nicht Sauerstoffmangel oder Kohlendioxidüberschuss im Blut zwingen uns zum unwillkürlichen Luftholen, nachdem wir einige Zeit den Atem angehalten haben. Im Verdacht stehen vielmehr Signale vom Zwerchfell an das Gehirn.

Was passiert mit den manchmal geheimnisvollen Phänomenen der Quantenphysik, wenn man immer größere und schwerere Objekte betrachtet? Darüber stritten schon Erwin Schrödinger und Albert Einstein. Neue Experimente mit Systemen großer Masse sollen jetzt Hinweise zur Klärung dieses fundamentalen Rätsels liefern.

Am 4. Juli 2012 verkündeten Physiker des europäischen Forschungszentrums CERN, am Beschleuniger LHC ein neues Teilchen entdeckt zu haben. Es könnte sich um das schon 1964 postulierte Higgs-Boson handeln – der letzte noch fehlende Baustein des Standardmodells der Elementarteilchenphysik. Über die Bedeutung des Funds hat "Spektrum der Wissenschaft" mit Siegfried Bethke gesprochen. Der Direktor am Max-Planck-Institut für Physik in München spielt eine führende Rolle am CERN und ist maßgeblich am LHC-Experiment ATLAS beteiligt.

In den letzten Jahrzehnten haben sich neue Familienformen etabliert. Sozial- und Familienpolitiker orientieren sich aber nach wie vor an der traditionellen Institution der Ehe. Doch wegen der in Kindheit und Alter anfallenden Betreuungsaufgaben müssen sie dringend umdenken.

Aus einer schlichten Konstruktionsvorschrift wird ein chaotisches dynamisches System mit den überraschendsten Eigenschaften.

Um den Gesetzen ökologischer Systeme auf die Schliche zu kommen, entwickeln Forscher ausgeklügelte Experimente. Oft müssen sie dabei jedoch auf verheerenden Eingriffen des Menschen aufbauen.

Bis 2020 sollen die Supercomputer eine Trillion Multiplikationen pro Sekunde bewältigen. Um das zu erreichen, müssen die Entwickler allerdings die Energieeffizienz der Rechner dramatisch verbessern. Ein Bericht von der Internationalen Supercomputer-Konferenz 2012.

Am 7. August 1912 fand der österreichische Physiker Victor Hess bei Ballonfahrten heraus, dass die Ionisierung der Atmosphäre in größeren Höhen deutlich zunimmt. Damit läutete er den Beginn der Astroteilchenphysik und der Gammaastronomie ein. Heutzutage sind die Wissenschaftler mit modernen Teleskopen wie etwa H.E.S.S. dem Ursprung der hochenergetischen Strahlung aus dem All auf der Spur.