Lesermeinung - Spektrum der Wissenschaft

Ihre Beiträge sind uns willkommen! Schreiben Sie uns Ihre Fragen und Anregungen, Ihre Kritik oder Zustimmung. Wir veröffentlichen hier laufend Ihre aktuellen Zuschriften.
  • Warum Dopplereffekt?

    28.10.2010, Wolfgang Illig, Ruppertsgrün
    Der Artikel erscheint mir etwas verwirrend. Um die Friedmann-Lemaître-Gleichungen lösen zu können, benötigt man Zustandsgleichungen für die unterschiedlichen, im Kosmos enthaltenen Materieformen, insbesondere für ein relativistisches Gas (Photonen). Diese Zustandsgleichung führt (unter Nutzung einer notwendigen Integrabilitätsbedingung) zu einer Abhängigkeit der Energiedichte (des Photonengases) vom Kehrwert der vierten Potenz des Abstands - 3 Potenzen für die Teilchendichte (wie auch bei Staub) und die Verbleibende für die Wellenlänge. Damit nimmt in einem expandierenden Universum die Energiedichte des Photonengases um eine Potenz schneller ab als die der gewöhnlichen (und wahrscheinlich auch der Dunklen) Materie. Das gut durch Beobachtungen bestätigte Lambda-CDM-Modell nutzt die genannte Eigenschaft des Photonengases. Wenn aber ein Energieverlust der Photonen durch Rotverschiebung Grundlage des Modells ist, verstehe ich nicht, wieso im Nachgang die Rotverschiebung als Dopplereffekt mit "Energieerhaltung" interpretiert werden soll.

    Auch ist nach meiner Ansicht die Aussage nicht korrekt, dass "die Raumzeit des Universums in genügend kleinen Bereichen annähernd flach ist". Richtiger müsste man schreiben, dass man in jedem Raumzeitpunkt ein geeignetes Koordinatensystem wählen kann, indem lokal keine Gravitation herrscht (Flachheit) und somit die SRT gilt. Im Allgemeinen ist das so zu wählende Koordinatensystem von Raumzeitpunkt zu Raumzeitpunkt verschieden, so dass man nicht einfach viele kleine flache Umgebungen auf der Trajektorie aneinanderreihen kann (denn gerade im Unterschied der benachbarten, auf Flachheit transormierten, Koordinatensysteme sind die Krümmungseigenschaften dann versteckt). Mit dieser Argumentation könnte man sonst auch begründen, dass eine global gekrümmte Raumzeit flach ist. Für mich gab und gibt es kein Rätsel um den Energieverlust. Die Energie ist in der ART nicht eindeutig definiert und ein entsprechender globaler Erhaltungssatz existiert nicht. Und dies - wie vieles andere auch - ist im Artikel klar beschrieben. Warum also Dopplereffekt?

    Ich hatte gehofft, im Artikel etwas Neues darüber zu erfahren, ob sich wenigstens in unserem sichtbaren Teil des Universums Energie auf Grund der Tatsache eindeutig definieren läßt, dass der kosmische Mikrowellenhintergrund eigentlich ein ausgezeichnetes Bezugssystem (Ruhesystem) definiert.
  • Mit einer Fläche eine Datenmenge beschreiben?

    28.10.2010, Reiner Großmann, Backnang
    Auf Seite 36 des Artikels wird der Generaldirektor des CERN mit folgender Aussage zitiert: "Unser Ziel ist es, in den nächsten 18 bis 24 Monaten ein inverses Femtobarn an Daten zu liefern." Das liest sich so, als würde mit einem "inversen Femtobarn" eine Datenmenge angegeben. Ein Barn ist meines Wissens eine Flächeneinheit (10-28 Quadratmeter), und femto steht für 10-15. Wie kann man mit einer inversen Fläche (1/qm) eine Datenmenge beschreiben? Ich bin selbst Physiker, kann mir aber darauf keinen Reim machen. Vielleicht können Sie mir auf die Sprünge helfen.
    Antwort der Redaktion:
    Grob funktioniert das so: Die Teilchenphysiker kennen den Wirkungsquerschnitt der Proton-Proton-Kollisionen, also eine Fläche. Der Wert ist energieabhängig und könnte zum Beispiel rund 100 Millibarn betragen, wobei 1 Barn = 1028 m2.



    Und wenn die Physiker jetzt, wie der CERN-Generaldirektor, die Zahl der einfallenden Protonen pro Fläche angeben (nämlich in 1/Femtobarn, also in inversen Femtobarn), lässt sich diese Zahl mit dem Wirkungsquerschnitt multiplizieren und man erhält die Zahl der Kollisionen. Es handelt sich bei der Angabe von inversen Femtobarn also um eine indirekte Angabe der Zahl der Kollisionen (deshalb die unerwartete Einheit), die aber üblich ist.
  • Flut durch flüssige Atmosphäre?

    28.10.2010, Dipl.-Ing. Uwe Zimmermann, Düsseldorf
    Ich habe mit großem Interesse den Artikel über Titan gelesen. In dem Bericht ist von Sturzfluten die Rede und mir kam dabei eine Frage in den Sinn.

    Die Atmosphäre besteht aus Stickstoff und die Oberflächentemperatur beträgt -180 Grad Celsius. Stickstoff hat eine Siedetemperatur von -196 Grad Celsius (bei 1 bar, der Luftdruck auf Titan ist höher, also sollte auch die Siedetemperatur höher sein). Kann es in einer kalten Winternacht zu Fluten kommen, weil sich die Atmosphäre verflüssigt?

    Oder allgemein gefragt: Was passiert, wenn an einem Ort die Umgebungstemperatur unter die Siedetemperatur des Hauptbestandteils der Atmosphäre fällt?
    Antwort der Redaktion:
    Da müsste man tatsächlich einen Titanexperten fragen. Über Mars hingegen lässt sich folgendes sagen: In dessen polaren Regionen passiert das jeden Winter. Das atmosphärische Kohlendioxid (das 95 Prozent der Marsatmosphäre ausmacht) fällt aus (als Trockeneis), dadurch sinkt der Druck (Ende Herbst bis Mitte Winter) um 20 bis 30 Prozent (in der polaren Region). Das führt auch zu charakteristischen Winden.



    Ob das Ausfrieren des Hauptbestandteils der Atmosphäre auf Titan beobachtet wurde oder von Modellen vorhergesagt wird, wissen wir auch nicht zu sagen. Während es aber an den Marspolen um einen Übergang von gasförmig zu fest geht, handelt es sich auf Titan um einen Übergang von gasförmig zu flüssig.



    Flüssigkeiten (insbesondere nahe dem Siedepunkt!) haben aber einen wesentlich höheren Dampfdruck als Feststoffe, und gehen damit auch leicht wieder in die Gasphase über. Sobald sich ein hypothetisches(!) Stickstoff-Tröpfchen bildet, ist der Druck lokal wesentlich verringert, was sofort die Rückumwandlung in gasförmigen Stickstoff nach sich zieht.



    Vermutlich sind solche N2-Tröpfchen (wenn sie überhaupt entstehen) nur ganz kurzlebig und haben gar keine Zeit, als "Regentröpfchen" auszufallen.
  • Es erstaunt mich immer wieder,

    28.10.2010, Gilbert Brands, Krummhörn
    welche gigantischen Berge von Argumenten, Bedenken und Hysterie selbst in kleinsten CO2-Fragen aufgebaut werden, und wie dies sich alles in vollständiges Nichts auflösen, wenn ideologiekonforme Techniken vorgeschlagen werden, über deren Auswirkungen ebenfalls höchstens wohlberechtigte Spekulationen vorliegen.

    Abgesehen davon wird ein großer Teil des Erdgasersatzes nicht in Kraftwerken verfeuert werden, sondern im Heizungs- und Verkehrsbereich. Wer fängt denn da das Kohlendioxid ab?
  • Es juckt mich in den Fingern

    27.10.2010, Lüder Warnken
    Ich weiß, das Bild ist für den Inhalt des Artikels nicht ausschlaggebend. Aber es juckt mich in den Fingern (und anderswo), wenn ich in deutschen Publikationen Beschreibungen lese über Phänomene z. B. in England oder den USA, die es in Deutschland auch gibt (ähnlich wie im TV-Sender N24, die uns einen Film zeigen, was es für Segelflugzeuge gibt, Deutschland dabei aber mit keinem Wort erwähnen). Es gibt in München (wenn ich richtig gelesen habe) bereits seit 35 Jahren im Englischen Garten den Eisbach mit einer Stehenden Welle, die sogar international bekannt ist und auf der Weltchampions surfen (hier der Wikipedia-Eintrag).

    Mit freundlichen Grüßen von einem langjährigen Abonnenten
    Antwort der Redaktion:
    Vom Eisbach in München hätten wir bestimmt auch ein schönes Bild gefunden – nur hätte es das Thema des Artikels nicht illustriert. Nicht jede stehende Welle ist ein Soliton.


    Zu den definierenden Eigenschaften eines Solitons gehört: Es zerfließt nicht mit der Zeit – das trifft auf die Welle vom Eisbach zu; und es geht aus der Begegnung mit seinesgleichen unverändert (bis auf einen räumlichen Versatz) wieder hervor – diese Eigenschaft ist für die Welle vom Eisbach weder beweis- noch widerlegbar.


    Aber eine dritte wesentliche Eigenschaft kann die Welle vom Eisbach nicht erfüllen: Solitonen existieren unabhängig von irgendwelchen Unregelmäßigkeiten des Untergrunds oder der Ufer. Allgemein und mathematisch gesprochen: Interessant sind Solitonen deshalb, weil sie ihre Eigenschaften, insbesondere die Stabilität gegen das Zerfließen, nur den nichtlinearen Naturgesetzen (des Mediums, in dem sie existieren) verdanken und nicht den Randbedingungen.


    Ein Stein, der geeignet in einem Bergbach liegt, erzeugt eine stehende Welle. Die ist definitiv kein Soliton. Ähnlich verhält es sich allem Anschein nach mit dem Eisbach, denn die Stromschnelle wird - so die Auskunft der Wikipedia - von einer Steinstufe verursacht und durch einen Anbau am Ufer stabilisiert.


    Christoph Pöppe, Redaktion
  • Augenbewegungen des Träumers

    26.10.2010, David Tomzik, Aachen
    Dieser Artikel schildert die Hypothese, dass, wenn wir im Traum unseren Blick schweifen lassen, diese Bewegungen auch tatsächlich von den Augen vollführt werden. Als Grundlage dazu wurden Untersuchungen an Personen mit Schlafstörung durchgeführt, die ihre Träume körperlich ausleben. So wie es im Artikel geschildert wird, mussten die Wissenschaftler erahnen, was der Betreffende gerade träumt, und überprüfen, ob die Augenposition mit der Handlung übereinstimmen könnte.

    Nun würde ich gerne ergänzend hinzufügen, dass eine Doktorarbeit existiert, die diese Hypothese stützt, und das noch viel besser als obige Studie. Bei Forschungen zu luziden Träumen (der Träumende ist sich bewusst, dass er träumt, und kann folglich im Traum frei handeln) wurde verabredet, dass der Proband im Traum eine bestimmte Blicksequenz bewusst(!) ausführt, die dann auch tatsächlich aufgezeichnet werden konnte, sobald der Träumende luzid wurde.

    hier speziell das Kapitel 6.3:
    http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/volltexte/2005/5896/pdf/Doktorarbeit_EndversionUB_2seitig.pdf

    Die Thematik des luziden Traums/Klartraums ist noch relativ unbekannt. "Leider", muss ich sagen; denn für den Träumenden ist diese Erfahrung ein sehr schönes Erlebnis. Man beachte, dass der Mensch 1/3 seines Lebens verschläft und sich so wenigstens ein Stückchen davon zurück holen kann.

  • Zeit – eine Definition

    26.10.2010, Egbert Scheunemann, Hamburg
    Was ist die Zeit? Ich würde die Zeit selbst definieren als das ‚Wesen’, als die Daseinsweise der Bewegung (und vice versa), in der alles im Universum sich permanent befindet – einen informierten Blick auf die physischen Dinge und Phänomene vorausgesetzt. Mit einem informierten Blick meine ich Folgendes: Man könnte natürlich auf die Idee kommen, dass es auch Dinge gibt, die sich – relativ zueinander – in ‚Ruhe’ befinden: So steht mein Schreibtisch stoisch ruhig vor der stoisch ruhigen Wand in meinem Zimmer (Bezugssystem), vor der er schon gestern stand. Nur sagt uns eben ein informierter Blick, dass der obere Teil des Schreibtisches (oder der Wand) relativ zum Erdmittelpunkt aufgrund der permanenten Erdrotation ein anderes (größeres) Drehmoment hat als der untere – und dass Schreibtisch und Wand aus Molekülen und Elementarteilchen bestehen, die in permanenter Bewegung sind (Wärmeschwingung der Moleküle und Atomgitter, Drehimpuls der Elektronen, Kernspins etc.).

    Die Erde und mit ihr alles, was sich auf und in ihr befindet, bewegt sich permanent. Sie dreht sich um sich selbst und um die Sonne. Unser Sonnensystem dreht sich um den Kern unserer Galaxis. Unsere Galaxis bewegt sich relativ zu anderen Galaxien. Der Mond dreht sich relativ zur Erde und die Erde relativ zum Mond – und beide drehen sich um den gemeinsamen Schwerpunkt. Menschen am Äquator bewegen sich relativ zur Erdachse schneller als ich in Hamburg. Und mein Kopf bewegt sich, gemessen am exakten Erdmittelpunkt, relativ schneller als meine Füße, falls ich aufrecht stehe. Das Blut in meinen Adern bewegt sich relativ zu meinen Kapillaren. Meine Gehirnströme bewegen sich relativ zu meinen Neuronen. Die Elektronen, aus denen diese Neuronen unter anderem bestehen, bewegen sich relativ zu den Protonen, aus denen sie auch bestehen. Alles bewegt sich permanent relativ zu irgend etwas anderem!

    Wenn ich also die Zeit, in Kurzform, als die Bewegung der Dinge (der Materieenergie, der Energiematerie) definiere, fällt sie unter die Erhaltungssätze. Sie ist dann so absolut, wie überhaupt etwas absolut sein kann in unserem Universum: die Erhaltung der Materieenergie bzw. der Energiematerie in ihren verschiedenen bewegten Erscheinungsformen. Sie ist dann so wenig eine Illusion wie die permanent bewegte Energiematerie selbst.

    Um ein erstes, schwächeres Argument für diese Definition der Zeit bzw. ihres ‚Wesens’ anzuführen: Es ist unmittelbar klar, dass wir eine Uhr, also einen Chronometer (griech. ο χρόνος, die Zeit), ohne irgend etwas, das sich relativ zu irgend etwas anderem bewegt, nicht einmal denken, geschweige den konstruieren können: emittierte Photonen, schwingende Atome oder schwingende Pendel, Schwungräder und gespannte Federn in mechanischen Uhrwerken, rieselnder Sand, rotierende Planeten etc. pp.

    Und um das stärkste nur denkbare Argument gleich folgen zu lassen: Man stelle sich ein Universum vor ohne jede Bewegung von irgend etwas! Eine bessere ‚Definition’ des (eben auch zeitlichen) NICHTS kann man sich kaum – ‚vorstellen’! Und man merkt sofort und intuitiv, dass ein Zustand absoluter Bewegungslosigkeit eine physikalische und physische Unmöglichkeit ist: Ein Planet, der nicht mehr um sein Zentralsystem kreisen würde, müsste, denkt man sich zunächst, durch die Gravitation in letzteres stürzen. Aber halt: Auch diese Bewegung gäbe es nicht mehr, wenn es keine Bewegung mehr gäbe! Und sogar den Planeten selbst und die Sonne, um die er kreist, und alle anderen Planeten und Sterne und alle andere Materie und Energie und Strahlung im Universum würde es nicht mehr geben – weil kein Molekül und kein Atomgitter und kein Atom und kein Elementarteilchen und keine Strahlung vibrierend, schwingend, rotierend, also sich bewegend Energie tragen könnte, weil kein Elektron mehr um seinen Atomkern kreisen oder als Strom fließend sich durch Atomgitter bewegen würde, kein Atomkern, kein Elementarteilchen, definiert (nach De Broglie) als Materiewelle, kein Photon, definiert als elektromagnetische Welle, kein Teilchenspin sich schwingend, vibrierende oder rotierend im Universum tummeln würde, weil also einfach NICHTS mehr wäre – ‚wäre’.

    In einem solchen physikalisch und physisch unmöglichen und nicht einmal denkbaren Zustand (es gäbe ja auch niemanden mehr, der denken könnte…) wäre also auch alles ‚weg’, was man in irgend einem vernünftigen Sinne als Materie oder Energie bezeichnen könnte. Die Totalannihilation jeder Bewegung wäre die Totalannihilation jeder Zeit, jeder Energie, jeder Materie – also des Seins schlechthin.
  • Doppler- und kosmologische Rotverschiebung streng verschieden

    25.10.2010, Manfred Lichtinger, Straubing
    In dem oben genannten Artikel wird die kosmologische Rotverschiebung auf die Dopplerrotverschiebung durch Galaxienbewegung bzw. -entfernung zurückgeführt. In allen Fachbüchern über Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie, die ich bis jetzt gelesen habe, werden aber beide Rotverschiebungen (und zusätzlich noch die Gravitationsrotverschiebung) streng unterschieden. Und das ist auch sinnvoll so. Denn die Raumexpansion kann beliebig schnell erfolgen (auch mit Überlichtgeschwindigkeit), und die Galaxienbewegung relativ dazu immer nur mit Unterlichtgeschwindigkeit. Erklärt man nun die kosmologische Frequenzverschiebung völlig mit einer Dopplerverschiebung, so könnten sich Galaxien nicht mit Überlichtgeschwindigkeit von uns entfernen, da dann die Spezielle Relativitätstheorie angewandt werden muss (bei Bewegungen durch statische Räume).
    Eine Variante eines solchen (unendlich großen) Universums ist das heute nur noch wenig bekannte Milne-Universum, in dem es keine Bewegungen mit ÜLG und keine Raumexpansion gibt. Dieses Modell basiert nur auf der SRT und lässt die ART außen vor. In ihm gibt es eine Längenkontraktion (Galaxien rücken mit zunehmender Entfernung immer näher zusammen), so dass die Gesamtzahl der Welteninseln trotz der Tatsache, dass der Raum einen Rand bei 13,7 Mrd. LJ Entfernung besitzt, unendlich wird. Dieses Modell lässt sich auf ein allgemein-relativistisches transformieren, in dem der Raum expandiert, die Galaxien im Mittel konstanten Abstand besitzen und Bewegungen mit ÜLG möglich sind.
  • Dopplereffekt und Rotverschiebung

    25.10.2010, Sauerwein, Ernst, München
    Was den Dopplereffekt angeht, so beachte man dass der Dopplereffekt bei Schall ein Medium voraussetzt. Bei gleicher Relativgeschwindigkeit des Empfängers zum Sender ergeben sich unterschiedliche Verschiebungen, je nachdem, ob der Sender sich relativ zum Medium bewegt oder der Empfänger. Beim Licht (im Vakuum) ist das anders, es gibt ja kein Medium und Sender wie Empfänger messen in ihren Systemen jeweils dieselbe Ausbreitungsgeschwindigkeit c.

    Was mich verwirrt, ist, dass die Autorin die durch die Expansion verursachte Rotverschiebung auf die gewöhnliche Rotverschiebung für den Fall, dass sich Sender und Empfänger voneinender wegbewegen, zurückführt.

    In SdW 5/2005, Artikel 'Der Urknall - Mythos und Wahrheit',
    http://www.spektrum.de/artikel/837892 (einem Highlight von SdW!) heißt es auf Seite 45 unter 'Warum gibt es eine kosmische Rotverschiebung? aber':
    "Die kosmologische Rotverschiebung unterscheidet sich von
    derjenigen, die der Doppler-Effekt hervorrufen würde."

    Auch in Wikipedia sind verschiedene Beziehungen wiedergegeben. Artikel:
    Dopplereffekt, Rotverschiebung und en:Redshift.

    Leider ist mir das Problem damit bisher auch noch nicht ganz klar geworden ...
  • Strukturierter Knochenaufbau

    25.10.2010, Prof. Dr. Robert B. Heimann, 02826 Görlitz
    Im Kasten auf S. 50 wird suggeriert, dass Ketten von Hydroxylapatitkugeln mit 10 nm Durchmesser, d.h. nicht-kristallines Material zum Aufbau von Wirbeltierknochen beiträgt. Tatsächlich baut sich Knochensubstanz auf durch strukturoriertierte Einlagerung von Hydroxylapatit-Nanokristallplättchen von etwa 30 x 50 x 2 nm in Mikrofibrillen aus Kollagen I-Tripelhelices. Dabei sind die kristallografischen c-Achsen der Nanokristalle parallel zu der Längsausdehnung von jeweils fünf Kollagenmolekülen ausgerichtet und bilden so einen anorganisch-organischen Verbund. Das im Artikel angesprochene Bild von "Ketten von Mineralperlen, die in Kollagenfasern eingeflochten" sind, ist hübsch, aber unzutreffen, weil ungenau. Ferner wird fälschlich Apatit als Modifikation von Kalziumkarbonat bezeichnet und dabei wohl mit Aragonit verwechselt (S. 50, vorletzte Zeile).
  • Zum Leserbrief von Herrn Harald Kirsch

    25.10.2010, Gerhard Fischer, Neubau
    Es freut mich, dass in Ihrem Leserbrief eine sehr ähnliche Aussage zum Ausdruck kommt wie in meinem. Sie fragen: "Wenn keine Wechselwirkungen mehr stattfinden, ...läuft dann noch Zeit ab?" und Sie denken "nein".
    Meines Erachtens gilt dieselbe Schlussfolgerung, wenn Systemzustände von verschiedenen "Zeitpunkten" streng deterministisch untereinander abbildbar sind. Es gibt dann nichts Neues mehr in alle Ewigkeit.
    Was ist denn das Besondere am Zeitpunkt der so genannten Gegenwart? Ich sage: Es ist der Akt des Beobachtens (oder wenn Sie so wollen, der Akt des Wahrnehmens oder des Bewusstwerdens eines Sachverhalts). Jede Beobachtung eines einzigen Photons (in der menschlichen Praxis sind das natürlich unendlich viele und es können auch andere Informationsträger sein) ändert das System grundlegend, es ist plötzlich ein völlig anderes System, es ist eine Veränderung in Ihrem Sinn. Es ändert sich das Gesamtsystem, das sowohl aus dem beobachteten System als auch aus den Messapparaturen und dem Gehirn des Beobachters besteht.
    Dieser Fluss von Informationen, dies ist auch der Fluss der Zeit - denn Information ist die Wahrnehmung der Veränderung eines Systems von einem unbestimmten Zustand in einen bestimmten Zustand. Und Wahrnehmung findet statt, wenn eine solche Systemänderung im Gehirn stattfindet.
  • Pseudoethik

    25.10.2010, Fritz Kronberg
    Das in der Diskussion vorkommende Wort Ersatzteillager ist offensichtlich ein politischer Kampfbegriff, um die PID von vorn herein zu diffamieren. In dem Sinne, wie das da verwendet wird, wäre auch ein Blutspender ein Ersatzteillager. Auch das im Untertitel des Artikels stehende Wort Designerbaby fällt in diese Kategorie. Ich hätte gern mal ein einziges wirklich ethisch (und nicht nur religiös) begründetes Argument, das dagegen spricht, den Nachwuchs bestmöglich für sein künftiges Leben auszustatten. Auch dass ein Ehepaar nach 4 Jungen gern einmal ein Mädchen hätte (oder umgekehrt) kann ich nicht als irgendwie ethisch (wohlgemerkt: nicht religiös) verwerflich empfinden.
  • Gut geschrieben, doch einige Anmerkungen müssen sein

    21.10.2010, Dr.-Ing. Dietrich May, Gengenbach
    Dieser sehr gut geschriebene Artikel liefert neue Aspekte, gibt aber auch in mehreren Details Anlass zu einigen Bemerkungen.

    Der Autor schreibt: "Weil der Kontakt einen gut 1000fach zu hohen elektrischen Widerstand aufwies, stieg im Sektor 3-4 die Stromstärke zwischen dem Ablenkmagneten und einem Fokussiermagneten unerwartet auf fast 9000 Ampere." Es ist eine bemerkenswert neue physikalische Erfahrung, dass das passive Bauelement Widerstand aktiv auf die Quelle einwirkt und den Strom erhöht. Richtig ist (siehe CERN Document EDS 973073), dass der Strom mit 10 A/s bis auf 8,7 kA hochgefahren wurde, als an einer Stelle die Supraleitung aussetzte. Dabei entstand eine Spannung von 300 mV, die bis auf ein Volt anstieg und somit den weiteren Stromanstieg verhinderte. Die Stromquelle wurde daraufhin kontrolliert heruntergefahren.

    "Binnen weniger als eine Sekunde entflammte dort ein Lichtbogen und brannte blitzschnell ein Loch in die Helium-Ummantelung". Diese Behauptung bedürfte einer näheren physikalischen Begründung. Im Strahlrohr herrscht ein Ultrahochvakuum von 10-13 bar, im Isoliervakuum der Magnete eines von ca. 10-11 bar. Jedoch ist bei diesen Vakua die Teilchendichte so gering, dass bei den geringen Spannungen kein Lichtbogen entstehen kann. Selbst wenn man elektrische Feldüberhöhungen durch Spitzen und Kanten berücksichtigt, reicht die entstehende Spannung nicht aus, einen Lichtbogen zu zünden. Zum Vergleich: die Durchschlagspannung bei Luft unter Atmosphärenbedingungen und einem Zentimeter Elektrodenabstand beträgt 28 kV.

    Allerdings verringert sich die Durchschlagsspannung dramatisch, sobald Helium geringer Dichte als Folge einer Leckage vorhanden ist – dafür habe ich bei CERN jedoch keine Belege gefunden. Für die Durchschlagspannung ursächlich dürfte wohl die Induktionsspannung beim Abschalten des Stromes sein.

    Nach meinen Informationen aus dem CERN liegt die Ursache des Quenches in der Verbindung zweier Magnetspulen. Es gilt hier, zwei Kabel aus je 36 verdrillten Adern, die selbst wiederum aus 6000 bis 9000 Fasern à 7 Mikrometer Durchmesser bestehen, niederohmig zu verbinden. Der Übergangswiderstand sollte nominal drei Nanoohm sein.
    Aus dem CERN habe ich eine Bilddatei erhalten, die für ein Dipolelement eine Masse von 35 Tonnen (statt der im Artikel erwähnten 22) ausweist.

    Ökonomisch abwegig ist die Behauptung, "die Reparaturen haben sogar Geld gespart". Den Betriebskosten stehen üblicherweise Leistungen (in Form von wissenschaftlichen Ergebnissen) gegenüber, die Reparaturen sind aber per Saldo zusätzliche Ausgaben. Für die jetzt nicht durchgeführten Experimente braucht man das Geld eben später.

    Zum Interview S. 39:
    Sachlich korrekt wäre es, den Konjunktivus potentialis im allerletzten Satz durch ein Fragezeichen in der Überschrift auszudrücken. So entsteht eine sinnentstellende Aussageform.
    Antwort der Redaktion:
    Um mögliche Missverständnisse zu vermeiden, sei hier nochmal klargestellt: Die Verbindungsstelle ist zunächst supraleitend gewesen, dann brach diese Supraleitung spontan zusammen. So kam es, dass an dieser Stelle, an der zunächst kein Widerstand herrschte, plötzlich einer entstand. Das führte dazu, dass sich die Stelle in Sekundenbruchteilen enorm erhitzte (fast 9000 Ampere wirkten plötzlich auf einen dafür vollkommen unterdimensionierten Kupferdraht ein) - schneller, als dass die Power-Suppliers darauf reagieren konnten.



    Zu der Frage des Lichtbogens müssen wir auf eine CERN-Presseerklärung verweisen. Ihr Argument klingt überzeugend, aber unter http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/PR14.08E.html heißt es: "Within one second, an electrical arc developed, puncturing the helium enclosure...". Endgültige Gewissheit - wenn man denn Zweifel an der Aussage des CERN hat - würde man erst durch eine genauere Prüfung der Umstände erhalten.



    Die Angabe über das Gewicht der Magnete, die bei dem Unfall verschoben wurden, stammen aus einem Videobeitrag des englischen Teilchenphysikers Brian Cox (ab Minute 2:00). Normalerweise wiegen die Dipolmagnete des LHC tatsächlich 35 Tonnen. Quadrupole sind leichter. Da der Unfall aber zwischen einem Ablenk- und einem Fokussiermagneten geschah, hat Brian Cox offenbar einen "Mittelwert" genommen.



    Ihre betriebswirtschaftlichen Anmerkungen sind zumindest diskussionswürdig, legen aber - wohl zu Unrecht - nahe, dass für ein solches Projekt der Grundlagenforschung eine auch nur annähernd präzise Kosten-Nutzen-Rechnung möglich sei. Der Autor will im Wesentlichen ausdrücken, dass der Unfall keine untragbaren finanziellen Schäden verursacht hat und dass das Jahresbudget nicht gesprengt wurde.
  • Sonnige Nacht?

    21.10.2010, Dr. Robert Riedl, Wien
    In der Bildunterschrift auf S. 23 heißt es: "Die Computergrafik zeigt, wie wir uns seine Landschaft in einer dunklen, stürmischen Nacht vorstellen können. Smogartiger Dunst verhüllt die Sonne ..." Wenn die Sonne über dem Horizont steht, ist es doch wohl Tag, auch wenn es relativ dunkel ist - oder habe ich da etwas missverstanden?
    Antwort der Redaktion:
    Sie haben nichts missverstanden, im Gegenteil: Wir schließen uns Ihrer Ansicht an und bedauern den Fehler.
  • Falsche Frage

    21.10.2010, Dr. Michael Klement, St. Johann im Pongau, Österreich
    Entscheidend ist nicht, ob Zeit eine Illusion ist; wir sollten uns vielmehr fragen, WESSEN Illusion.