Sie rühren in der Ursuppe des Universums.

aus scinexx

Innenleben einer Urknall-Maschine
Blick in den PHENIX-Detektor am Teilchenbeschleuniger RHIC 

Sein Job ist der Urknall – oder genauer gesagt die Zeit nur Sekundenbruchteile danach: Der hausgroße Detektor PHENIX sucht nach der kosmischen Ursuppe, dem Quark-Gluon-Plasma, aus dem alle Materie im Universum einst entstand. Dies tut er aber nicht im All, sondern im Reich der Atome – in den winzigen Feuerball, der bei der Kollision von extrem beschleunigten Goldkernen entsteht.

Der Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) des Brookhaven National Laboratory auf Long Island ist nicht nur ein Teilchenbeschleuniger, er ist auch eine Art Zeitmaschine. Denn er bringt Goldkerne fast auf Lichtgeschwindigkeit und verleiht ihnen damit die Energie, die sie benötigen, um bei ihrer Kollision kurzzeitig ein Quark-Gluon-Plasma zu erzeugen. Mehre Billionen Grad Hitze sind dafür nötig und eine enorme Dichte. Dann löst sich die Kopplung der Quarks, der Bausteine der Protonen und Neutronen, und sie bewegen sich frei umher. Ein solcher Zustand, so glauben Physiker, herrschte auch kurz nach dem Urknall im Universum.

PHENIX, hier [oben] bei Wartungsarbeiten geöffnet, ist einer der Detektoren, die Teilchenphysikern mehr darüber verraten sollen, wie genau dieses Urplasma damals beschaffen war. Er registriert Strahlung und Teilchen, die bei der Kollision von Goldkernen im Beschleuniger freiwerden und erlaubt damit Rückschlüsse auf Eigenschaften und Prozesse des Quark-Gluon-Plasma. 

Erst denken, dann reden.

Dieter Schütz  / pixelio.de

aus scinexx

Erst denken, dann reden?
Warum unser Gehirn manchmal mit der Sprechplanung nicht hinterher kommt

Wenn wir sprechen, bevor wir zu Ende gedacht haben, kann das zu peinlichen Versprechern führen. Aber warum? Ein Grund dafür: Unser Gehirn hat den Satz nicht schon ausformuliert, wenn wir loslegen. Stattdessen findet die Sprechplanung größtenteils erst während des Sprechens statt, wie Forscher aus Nijmegen festgestellt haben. Und je komplexer der Inhalt, desto weiter hängt die Planung hinterher.

"Erst denken, dann reden!" Diesen wohlgemeinten Rat hören wir meist, wenn schon in ein Fettnäpfchen getreten sind oder ein sorgfältig gehütetes Geheimnis ausgeplaudert haben. Dabei ist das nicht verwunderlich: Schon seit längerem ist bekannt, dass sich Sprecher nur selten vorab genau überlegen, was sie sagen wollen. Stattdessen planen sie meistens nur den Anfang einer Äußerung, beginnen zu reden und planen weiter, während sie den Satzanfang aussprechen.

• Heinrich von Kleist, Über die allmähliche Verfertigung der Gedanken beim Reden.

Dies funktioniert, weil die Auswahl der richtigen Wörter und ihre Anordnung im Satz schneller abläuft als die Aussprache selbst. So braucht man zum Beispiel mindestens 1,5 Sekunden, um die Worte „Das kleine Mädchen ...“ auszusprechen. Das gibt einem genügend Zeit, den nächsten Teil des Satzes, etwa „... schiebt den Jungen“, zu planen. Wenn die Planungszeit während der Aussprache eines Satzteils einmal nicht ausreicht, machen wir eine kurze Pause im Satz oder sagen vielleicht „äh“, um Zeit zu gewinnen.

Akteur oder gesamte Szene?

Wie das Sprechplanen aber genau abläuft ist noch unklar – und auch, warum es manchmal nicht klappt und wir peinliche Versprecher produzieren, wie etwa zu sagen: „Ich freue mich so, dass Ihr gegangen seid!“ statt „gekommen seid“. Dazu gibt es mehrere Hypothesen: Entweder wir legen nur ein sehr grobes Konzept fest und planen vielleicht das erste Wort. Wollen wir beispielsweise ein Bild beschreiben, indem ein Mädchen einen Jungen auf einem Schlitten anschiebt, dann beachten wir erst nur das Mädchen als die Handelnde, der Rest kommt später.

Eine andere Möglichkeit: Wir erfassen die komplette Szene mit ihren Handlungszusammenhängen und haben damit das Muster des Geschehens schon grob im Kopf. Eine dritte Möglichkeit wäre, dass Sprechende weder die eine noch die andere Strategie konsistent anwenden, sondern dass ihre Sprechplanung von der Schwierigkeit der Aufgabe abhängt. Antje Meyer vom Max-Planck-Institut für Psycholinguistik in Nijmegen und ihre Kollegen haben in einem Experiment untersucht, welche dieser Hypothesen zutrifft.

Wird es komplexer, hinkt das Gehirn hinterher

Im Experiment sollten die Probanden Szenen beschreiben, die sie an einem Monitor sahen. "Wir nehmen die Äußerungen auf und bestimmen, wann die Probanden anfangen zu sprechen und wann sie jedes weitere Wort aussprechen", erklärt Meyer. Während des Experiments tragen die Probanden eine Augenbewegungskamera, mit der auf genau bestimmt werden kann, wann und wie lange sie den Handelnden und den passiven Partner auf dem Bild ansehen. Aus diesen Daten können die Forscher ableiten, welche Strategie die Studienteilnehmer bei ihrer Sprechplanung nutzen.

Das Ergebnis: Waren die dargestellten Szenen einfach, kam die zweite Strategie zum Zuge: Die Probanden verschafften sich erst einen Überblick und legten dann los. Wenn die Handlung dagegen schwerer zu beschreiben war, beschränkten sich die Probanden auf den Handelnden und begannen direkt zu sprechen. Die Phase des allgemeinen Überblicks entfiel – weil dieser bei komplexeren Zusammenhängen nicht auf einmal zu erfassen ist. Deshalb erfassen wir den Rest später, während wir schon sprechen.

"Das zeigt, dass wir nicht starr eine Planungsstrategie verwenden, sondern – abhängig von der Situation – unterschiedlich planen", sagt Meyer. Wir planen unsere Äußerungen demnach unbewusst auf verschiedene Weise und denken dabei unterschiedlich weit voraus. Das hilft uns, uns schnell und angemessen auszudrücken – kann aber auch Fehler produzieren, wenn die Planung nicht hinterherkommt.

(Max-Planck-Gesellschaft, 25.02.2014 - NPO/MVI)

Katholisch ohne Kirche.

aus NZZ, 27. 2. 2014                                                                Tilmann Jörg, pixelio.de

Glaube ohne Dogma?
Mario Perniola über «katholisches Fühlen» 

Jan-Heiner Tück · Vorkämpfer für einen dogmenfreien Glauben und eine Kirche ohne Hierarchie hat es schon viele gegeben. Wer ein Fragezeichen hinter die Unfehlbarkeit des Papstes setzt oder die Lehre von der Gottessohnschaft Jesu Christi in Zweifel zieht, kann in Zeiten wachsender Erosion des Glaubens kaum gesteigerte Aufmerksamkeit beanspruchen - es sei denn, er verbindet seine Kritik mit einer originellen These, wie es der italienische Philosoph Mario Perniola in seinem Buch «Vom katholischen Fühlen» getan hat: Die Definitionshoheit müsse der Kirche entzogen werden, das Katholische falle nicht mit der amtlichen Selbstbeschreibung des Katholizismus zusammen. Der «Wesenskern» des Katholischen bestehe im Fühlen, nicht im Glauben.

Nun ist die Provinz des Gefühls, wie Perniola selbst einräumt, schon besetzt - und zwar protestantisch. In seinen Reden über Religion «an die Gebildeten unter ihren Verächtern» hat Schleiermacher das Wesen von Religion nicht im Denken oder Handeln, sondern in Anschauung und Gefühl ausgemacht. Das fromme Selbstbewusstsein gründe im Gefühl der «schlechthinnigen Abhängigkeit». Mit der Betonung der Unmittelbarkeit des Einzelnen vor Gott ist eine Relativierung der kirchlichen Heilsvermittlung verbunden. Das Gewissen erscheint als Allerheiligstes, in das niemand, auch die Kirche nicht, hineinreden darf. An Schleiermacher will Perniola, dem es mit dem katholischen Fühlen um eine universelle Erfahrung geht, nicht anknüpfen. Der religiöse Subjektivismus bekomme kaum in den Blick, dass es andere Modalitäten des Fühlens gebe, die rituell, ästhetisch oder institutionell vermittelt seien. Der Innerlichkeit des religiösen Subjekts im Protestantismus stellt der Autor ein katholisches Fühlen entgegen, das auf Aussenerfahrungen zurückgehe und welt- und geschichtshaltiger sei.

In der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts sieht er dieses katholische Fühlen vorgeprägt. Die «individuelle Teilnahme an Kulthandlungen» oder «intellektuelle Zustimmung zu den Dogmen» seien damals irrelevant gewesen. Kirche und Welt hätten sich geradezu verschränkt, das habe die katholische Sensibilität bestimmt. Ignatius von Loyola und Francesco Guicciardini werden als Kronzeugen aufgerufen. Bei Guicciardini, dem Theoretiker eines politischen Realismus, steht der Einbruch der Geschichte im Zentrum. Die Erfahrung, dass der Weltlauf oft anderswohin führt, als die Menschen wünschen (oder befürchten), sensibilisiert den Weggefährten Machiavellis für Abweichungen und Brüche.

Auch bei Ignatius sieht Perniola eine gesteigerte Wahrnehmung für derlei Differenzerfahrungen. Dass der Baske der Gründer der Gesellschaft Jesu ist, die in Zeiten der Gegenreformation die Glaubenslehre gestärkt und die katholische Moral gefestigt hat, fällt für ihn weniger ins Gewicht. Für bedeutsamer hält er die geistlichen Übungen des Ignatius. Die Exerzitien folgen weder einer abstrakten Lehre noch einer speziellen Moral, sie haben die konkrete Situation des Einzelnen im Blick, der eine gewisse Indifferenz gegenüber der Welt einüben soll. Diese Indifferenz ist die Voraussetzung für die freie Wahl, die das weitere Leben bestimmen soll. Auf dem Weg dahin spielen die geistlichen Sinne, aber auch die Affekte des Trostes und der Trostlosigkeit eine grosse Rolle. Ob sich der ignatianische Sinn für die Sinne und die «Mystik der Weltfreudigkeit» (Karl Rahner) gegen das Dogma ausspielen lassen und der Ordensgründer als Kronzeuge für einen orthodoxiefreien Katholizismus angeführt werden kann, ist allerdings fraglich. Immerhin ist die Fleischwerdung des göttlichen Logos die Voraussetzung dafür, dass die geistlichen Sinne geschärft und die Stationen des Lebens Jesu in den Exerzitien näher betrachtet werden können.

Mit seinem Plädoyer für eine katholische Sensibilität erinnert Perniola zu Recht daran, dass die kirchliche Fixierung auf Dogma und Moral die ästhetische Dimension des Glaubens lange vernachlässigt hat. Das katholische Fühlen, dem es «intra muros ecclesiae» zu eng wurde, ist ausgewandert und hat sich ausserhalb der Kirche vielfältige Rückzugsorte geschaffen. Ein Beispiel dafür erblickt Perniola in Robert Musils Roman «Der Mann ohne Eigenschaften», der den Möglichkeitssinn für Geschichte geschärft habe und durchaus als Neuauflage der ignatianischen Indifferenz gelesen werden könne. Als grossangelegten Versuch, neben dem Wahren und Guten auch das Schöne in Theologie und Kirche zu rehabilitieren, würdigt Perniola am Ende auch die theologische Ästhetik Hans Urs von Balthasars, der in seinem mehrbändigen Werk «Herrlichkeit» einen ganzen Fächer klerikaler und laikaler Stile ausbreitet, die der Schönheit des Glaubens vielstimmig Ausdruck verleihen.

Balthasar hätte für die Empfehlung, die kulturproduktiven Seiten des Katholizismus von Dogma und Moral abzukoppeln, allerdings kaum mehr als ein Stirnrunzeln übrig gehabt. Im Zentrum seiner Ästhetik steht der Begriff der Gestalt - ein Begriff, der nicht nur auf Goethe zurückverweist, sondern auch inkarnations- und kreuzestheologische Konturen hat. Es ist die Gestalt des Menschgewordenen, der Welt und Geschichte aufgesucht hat. Hier verschränken sich Transzendenz und Immanenz, hier gehen die Allmacht Gottes und die Ohnmacht des Gekreuzigten eine Verbindung ein, hier wird jede Ästhetik gesprengt, die das Negative - Leiden, Schmerz und Tod - ausblendet.

Ohne Inkarnation und Kreuz aber, die das Dogma der Kirche vor Aufweichungen schützt, gibt es keine katholische Kultur. Mario Perniola hingegen scheint die ästhetischen Früchte des Katholizismus ernten zu wollen, ohne die Wahrheit des Glaubens anzunehmen, aus deren Wurzelgrund diese Früchte hervorgegangen sind. Damit unterschätzt er die kulturprägende Kraft des Dogmas. Sein orthodoxiefreier Katholizismus mag flott im postmodernen Zeitwind dahinsegeln, künstlerisch bietet er keine Reibungsflächen und verdoppelt nur das «anything goes». Anders der Glaube der Kirche, der durch das Dogma Kontur bekommt und im öffentlichen Kult eine Farben- und Formensprache gefunden hat: An ihm können sich Kunst und Kultur produktiv abarbeiten - auch heute und gegebenenfalls im Widerspruch.

Mario Perniola: Vom katholischen Fühlen. Die kulturelle Form einer universellen Religion. Aus dem Italienischen von Sabine Schneider. Matthes & Seitz, Berlin 2013. 182 S., Fr. 39.90.


Nota.

Ohne Dogma gibt es nicht nur keine Kirche, sondern auch keinen Glauben. Das Fühlen ist individuell und volatil, es hat - und gibt - keinen Halt. Dem, der aufs Dogma und damit auf den Glauben verzichtet, bleibt nur die Vernunft, das weiß man längst.
JE 

Maschinengenerierte Wissenschaft!

aus Der Standard,Wien, 28. 2. 2014                                                           lichtkunst.73  / pixelio.de
                     

Wissenschaftsverlage publizierten massenhaft Nonsens
Publik gewordener Skandal womöglich nur die Spitze des Eisbergs

Grenoble - Was in Fachzeitschriften für Informatiker steht, mag sich Normalsterblichen nicht erschließen. Die entsprechenden Experten sollten damit jedoch etwas anzufangen wissen. Tatsächlich aber scheinen sich selbst die Spezialisten mit dem Kauderwelsch schwerzutun, anders lässt sich der nun publik gewordene Skandal nicht erklären: Der französische Informatiker Cyril Labbé hat herausgefunden, dass zwischen 2008 und 2013 computergenerierter Nonsens als Fachartikel in wissenschaftlichen Journalen erschien.

Wie "Nature" aktuell berichtet, wurden die mehr als 100 unsinnigen Artikel von der frei verfügbaren Software SCIgen erzeugt. Die Publikationen, darunter auch Fachmagazine des Springer-Verlags, sollen nun wieder aus den Datenbanken entfernt werden. Labbé befürchtet, der Vorfall könnte nur die Spitze des Eisbergs sein - was freilich generelle Fragen nach der Qualität des Peer-Review-Prozesses in Fachzeitschriften aufwirft. (tberg)
 

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Abstract
Nature: "Publishers withdraw more than 120 gibberish papers"

Sie werden immer mehr.

aus scinexx                                 So könnte man sich die neuen Quasiteilchen vorstellen, mit ringförmigen Rippeln.

Physiker entdecken neues Quasiteilchen
Quantengebilde im Halbleiter verhält sich wie ein Flüssigkeitstropfen

Überraschender Fund im Halbleiter: Bei Laserbeschuss von Gallium-Arsenid-Halbleitern haben Physiker ein neues Quasiteilchen entdeckt. Das kurzlebige Gebilde aus Elektronen und Löchern verhält sich wie eine Kreuzung aus einem Atom und einem Flüssigkeitstropfen. Das Quasiteilchen könnte wertvolle neue Informationen über die Interaktion von Licht und Materie liefern, wie die Forscher im Fachmagazin "Nature" berichten.

Quasiteilchen sind Ansammlungen kleinerer Teilchen, die sich verhalten wie aus einem Guss: Für kurze Zeit besitzen sie beispielsweise eine gemeinsame Masse, Energie oder Wellenlänge und reagieren auf einen Impuls wie ein Partikel. Solche Quasiteilchen entstehen beispielsweise in Kristallen in Form elastischer Wellen oder in Metallen in Form sogenannter Plasmonen, oberflächlicher Wellen von Ladungsträgern.

Halbleiter im Laserbeschuss

In Halbleitern kennt man Exzitonen, eine Verbindung von einem Elektron und einem "Loch" – einer Stelle im Gitter, an der ein Elektron fehlt. Diese Quasiteilchen, so kurzlebig sie meist auch sind, können das Verhalten und die Eigenschaften eines Materials entscheidend beeinflussen. So spielen Exzitonen eine große Rolle für die Absorption von Licht in einem Halbleiter, beispielsweise in einer Solarzelle.

Merkmale einer Flüssigkeit und eines Atoms zugleich: Quantentropfen

Eine bisher unbekannte Variante eines solchen Quasiteilchens haben nun Forscher des Joint Institute for Laboratory Astrophysics (JILA) in Boulder entdeckt, als sie mit einem Gallium-Arsenid-Halbleiter experimentierten. Sie bestrahlten diesen mit einem ultraschnellen roten Laser, der 100 Millionen Pulse pro Sekunde erzeugt. Diese Pulse erzeugen im Halbleiter kurzlebige Exzitonen, so viel war bereits bekannt.

Elektronengebilde als Quantentropfen

Jetzt aber zeigte sich, dass diese Exzitonen sich bei steigender Laserintensität zu einem ganz neuen Quasiteilchen zusammenfinden: Die Elektronen gruppieren sich mit den Löchern zu einem neuen, tropfenähnlichen Gebilde. "Diese Quantentröpfchen bestehen aus wenigen Paaren von Elektronen und Löchern – je vier, fünf oder sechs davon“, erklärt Koautor Mackillo Kira von der Philipps-Universität Marburg.

Die Besonderheit dieser Neuentdeckung: Die Quasiteilchen verhalten sich in mancher Hinsicht wie eine Flüssigkeit: Sie können beispielsweise Rippel ausbilden und auch die Art, wie die Elektronen und Löcher in ihnen miteinander verknüpft sind, die sogenannte Paar-Korrelation, ähnelt der in einem Flüssigkeitstropfen, wie die Forscher berichten.

Das Dropleton hat eine quantisierte Abhängigkeit von der Lichtintensität Erkenntnisse für opteoelektronische Bauteile

Gleichzeitig aber sind die Tropfen so klein, dass sie quantenphysikalische Eigenschaften aufweisen wie ein Atom. Kira und seine Kollegen schlagen daher als Name für das neue Quasiteilchen "Dropleton" vor - Tropfenteilchen. "Was die praktischen Anwendungen angeht: Niemand wird nun hergehen und ein Quantentropfen-Widget konstruieren", betont der JILA-Physiker Steven Cundiff. Dafür ist die Lebensdauer der Dropletons von nur 25 billionstel Sekunden auch viel zu gering.

Aber das neue Quasiteilchen könnte indirekt zu Verbesserungen beispielsweise von optoelektronischen Geräten beitragen, wie die Forscher erklären. Denn für ein Quasiteilchen sind 25 Picosekunden eine relativ lange Lebensdauer - und diese reicht aus, um an ihnen die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie genauer zu erforschen. "Damit verbessern wir unser Verständnis darüber, wie Elektronen in verschiedenen Situationen interagieren – auch in optoelektrischen Bauteilen", sagt Cundiff. (Nature, 2014; doi: 10.1038/nature12994)

(Nature, 27.02.2014 - NPO)

Einstein - doch kein Urknall?

aus derStandard.at, 25.2.2014

Manuskript entdeckt: 
Einstein arbeitete an einer Alternative zur Urknalltheorie
Entwurf zeigt, dass der Physiker die Grundidee der Steady-State-Theorie zur Entstehung des Kosmos bereits 1931 hatte

Jerusalem - Man könnte meinen, Albert Einsteins Arbeit sei hinlänglich bekannt und umfassend erforscht. Dass er an einer Alternative zur Urknalltheorie arbeitete, war bisher allerdings nicht bekannt. Nach über 80 Jahren ist nun in Jerusalem ein Manuskript des Physikers aufgetaucht, in dem er der Möglichkeit einer kontinuierlichen gleichförmigen Expansion des Universums nachging. 

Der Entwurf mit dem Titel "Zum kosmologischen Problem" aus dem Jahr 1931 erinnert stark an die Steady-State-Theorie, die der britische Forscher Fred Hoyle beinahe 20 Jahre später entwickelte. Einstein dürfte seine Idee zwar bald wieder verworfen haben, das Manuskript ist aber ein klarer Hinweis dafür, dass ihn die Vorstellung eines explosiven Beginns des Universums durch einen Urknall mit folgender Expansion nicht ganz überzeugte.

Die Explosion des Uratoms

Die Grundvoraussetzung für Urknall-Modelle hatte Einstein mit der 1915 publizierten allgemeinen Relativitätstheorie selbst geschaffen. In den 1920er Jahren entwickelte Georges Lemaître die erste Urknall-Theorie, 1929 entdeckte Edwin Hubble durch Entfernungsmessungen an Sternen außerhalb der Milchstraße schließlich die Expansion des Universums. Er bestätigte damit Lemaîtres Vorhersage, ohne dass ihm dessen Arbeit bekannt war. Dies schien die Annahme eines extrem heißen, dichten Anfangszustands, eines Uratoms, das im Moment der Entstehung des Universums explodierte, zu stützen.

Hoyles Gegenentwurf

In den späten 1940er Jahren widersprach Fred Hoyle dieser Interpretation: Er erkannte zwar Hubbles Entdeckung der Expansion des Universums an, folgerte daraus aber, dass sich das Universum in einem Zustand der Gleichförmigkeit befinde, in dem die kontinuierliche Erzeugung von Materie die Expansion des Weltalls vorantreibe. Detail am Rande: Den heute gängigen Begriff "Big Bang" prägte kein anderer als Hoyle, als er 1949 in einer BBC-Radiosendung die Urknalltheorie Lemaîtres kritisierte.

Öffentlich zugängliches Dokument

Wie das nun entdeckte Dokument zeigt, hatte Einstein die Grundidee der Steady-State-Theorie schon viel früher - ohne, dass Hoyle wiederum davon wusste: "Betrachtet man ein durch physische Massstäbe begrenztes Volumen, so wandern unausgesetzt materielle Teilchen aus demselben hinaus. Damit die Dichte konstant bleibe, müssen immer neue Massenteilchen in dem Volumen aus dem Raume entstehen", heißt es dort. Dass er die Idee wieder verwarf zeigt, dass Einstein der späteren Fachdebatte um fast zwei Jahrzehnte voraus war: Der zum Teil auf amerikanischem Briefpapier geschriebene Entwurf dürfte 1931 während einer Reise nach Kalifornien entstanden sein, glauben Experten.

Entdeckt hat das Manuskript nun der Physiker Cormac O’Raifeartaigh vom irischen Waterford Institute of Technology - obwohl es streng genommen nie verschwunden war: Es ist seit langem frei zugänglich im Albert-Einstein-Archiv in Jerusalem ausgestellt und auch online in dessen digitaler Datenbank abrufbar. Irrtümlicherweise wurde es bisher allerdings für den Erstentwurf eines anderen Einstein-Papers gehalten. O’Raifeartaigh und seine Kollegen veröffentlichten ihre Entdeckung aktuell auf dem Preprint-Server arXiv. (David Rennert)
 

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Link
Digitalisiertes Originaldokument (Einstein Archives Online)
Abstract
arXiv: "A steady-state model of the universe by Albert Einstein"



aus Der Standard, Wien, 26. 2. 2014

Wie Albert Einstein gegen den Urknall stritt

In einem bisher unveröffentlichten Manuskript aus dem Jahr 1931 vertrat der Vater der Relativitätstheorie die Ansicht, dass im Universum ständig neue Materie entsteht. Aber er hatte sich verrechnet.

Von Thomas Kramar

Das Universum dehnt sich aus, alle Galaxien bewegen sich voneinander fort: Diese Erkenntnis Edwin Hubbles im Jahr 1929 revolutionierte unser Weltbild. Die nächste Revolution fand Ende der Neunzigerjahre statt: Seit damals glauben die meisten Kosmologen, dass sich das Universum nicht nur ausdehnt, sondern immer schneller ausdehnt.

Es war der Theologe und Physiker Georges Lemaître, der 1931 einen naheliegenden Schluss zog: Wenn sich das Universum beständig ausdehnt und keine Materie dazukommt, verliert es immer mehr an Dichte. Umgekehrt war es früher dichter als heute. Extrapoliert man zurück, kommt man zu einem Zeitpunkt, wo es die größtmögliche Dichte hatte: Lemaître sprach vom Uratom. Heute sagen wir Urknall bzw. auf Englisch Big Bang. Dieses Wort war anfangs spöttisch gemeint, Fred Hoyle prägte es. Er mochte die Urknalltheorie nicht und entwickelte in den späten Vierzigern eine Alternative: die Steady-State-Theorie. Dieser zufolge expandiert das Universum zwar, seine Dichte bleibt aber konstant. Logische Folgerung: Es muss immer neue Materie entstehen. Das glaubt heute kaum mehr einer.

Doch Einstein liebäugelte damit. Das entdeckte der Physiker Cormac O'Raifeartaigh in den „Albert Einstein Archives“ der Uni Jerusalem: Er las ein unveröffentlichtes Manuskript Albert Einsteins, entstanden 1931 auf einer Reise nach Kalifornien, mit dem Titel „Zum kosmologischen Problem“. Bisher hatte man es für einen Entwurf für den sehr wohl publizierten Artikel „Zum kosmologischen Problem der allgemeinen Relativitätstheorie“ gehalten. Nun fand O'Raifeartaigh: Es enthält andere Gedanken. Vor allem den, dass die Dichte des Universums konstant bleibt, weil ständig neue Teilchen entstehen. So nahm Einstein die Steady-State-Theorie voraus.

Er glaubte an ein statisches Universum

Einstein ging von einem Problem aus, das ihn schon lange plagte: Die von ihm 1915 vollendete allgemeine Relativitätstheorie erlaubt zunächst keine statische Lösung für das Universum. Da Einstein aber nicht glaubte, dass das Universum sich ausdehnt – oder zusammenzieht –, führte er eine „kosmologische Konstante“ λ in seine Gleichungen ein, durch die ein statisches Universum möglich wurde. Als er 1929 von der Expansion des Universums erfuhr, verwarf er die Konstante als „Komplikation, die die logische Einfachheit der Theorie beeinträchtigt“, nannte sie angeblich „die größte Eselei meines Lebens“. Die Konstante ist längst wieder da, heute wird sie als Energiedichte des Vakuums interpretiert – und als Grund für die beschleunigte Expansion des Universums.

Wie kam Einstein auf die Aussage, dass die Dichte konstant sei? Offenbar durch einen Rechenfehler, den er selbst noch an einer Stelle korrigierte – die Zahl 9 durch 3 ersetzte –, bevor er das Manuskript beiseitelegte. Wohl, weil er erkannte, dass ohne den Fehler ein triviales Ergebnis herausgekommen wäre: dass die Dichte gleich null ist. Damit ist der zentrale Satz der Arbeit hinfällig: „Die Dichte ist also konstant und bestimmt die Expansion bis auf das Vorzeichen.“ Und auch die abschließende Erklärung Einsteins: „Der Erhaltungssatz bleibt dadurch gewahrt, dass bei Setzung des λ-Gliedes der Raum selbst nicht energetisch leer ist.“

Das nur vierseitige Manuskript bezeugt zweierlei: dass auch große Köpfe sich schlicht verrechnen können. Und dass auch Genies wie Einstein ihren Vorurteilen treu bleiben. Die Idee, dass das Universum nicht im Wesentlichen gleich bleibt, war ihm einfach über Jahrzehnte zuwider. Ähnlich wie die Konsequenzen der Quantentheorie.

Proconsul - der erste Menschenartige.

aus Der Standard, Wien, 23. 2. 2014

Frühe Menschenartige waren zumindest zeitweise Waldbewohner
Forscher fanden in Afrika 18 Millionen Jahre alte Überreste eines Waldes, zu dessen Bewohnern auch der Primat Proconsul zählte

Auf der Insel Rusinga im Viktoriasee hat ein internationales Team von Wissenschaftern die Überreste eines dichten urzeitlichen Waldes entdeckt. Die zahlreichen Fossilien geben einen hervorragenden Einblick in die Lebenswelt in dem Biotop vor rund 18 Millionen Jahren. Doch ein Fund stellte die übrigen Entdeckungen in den Schatten: Die Forscher legten im ursprünglichen Waldboden Knochen eines frühen Menschenartigen frei - und gelangten dadurch zu einer lange gesuchten Antwort: Erstmals liegen nun Beweise vor, dass die schwanzlosen Affen der Gattung Proconsul wenigstens zeitweise in einem sehr dichten Wald lebten. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachjournal "Nature Communications" veröffentlicht.

Etwa zu jener Zeit, als die ersten Menschenartigen entstanden, begann der Ostafrikanische Graben sich zu öffnen. Über Millionen von Jahren hin bildete sich dadurch zeitgleich eine Vielzahl unterschiedlicher Lebensräume. Da sich ändernde Umweltbedingungen einen starken Selektionsdruck auf Arten ausüben, waren diese variablen Lebensbedingungen auch eine Triebkraft für die Evolution von Affen und Frühmenschen.

Die Savanne, die heute so charakteristisch für große Landstriche Afrikas ist, gab es damals noch nicht: Afrika war teils dicht bewaldet. Im kenianischen Teil des Viktoriasees auf der Insel Rusinga haben Forscher der Baylor University, Texas, USA, sowie anderer Universitäten und Dr. Thomas Lehmann, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, die 18 Millionen Jahre alten fossilen Überreste eines Waldstück entdeckt und untersucht. Hier ist eine ganze Lebensgemeinschaft dokumentiert: Blätter, Baumstümpfe, Stämme, Wurzelsysteme, Wirbeltiere und Wirbellose Tiere. Dort, buchstäblich an den Fuß eines dieser Baumstämme, fanden die Forscher auch fossile Überreste von Proconsul, einer der ältesten Gattungen von Menschenartigen (Hominoiden). Dies ist der erste Beweis, dass Proconsul tatsächlich auch im Wald lebte.

Unterschiedliche Umweltvorlieben

Proconsul ist für die Wissenschaft ein alter Bekannter: Diese Art ist durch zahlreiche Fossilien an verschiedenen Fundstellen Ostafrikas belegt. Aber an welchen Lebensraum war dieser Affe angepasst? Das war bisher unbekannt. "Frühere Arbeiten an den Fossilien-Fundstellen auf Rusinga deuteten auf eine Vielfallt gegensätzlicher Umweltvorlieben des Proconsul hin. Keine dieser früheren Arbeiten konnte den Proconsul eindeutig einem spezifischen Habitat zuordnen", erklärt Daniel Peppe, Junior-Professor für Geologie an der Baylor University.

Anatomisch scheint der Proconsul vielseitig in seiner Fortbewegungsweise: Seine große Zehe und die Art, wie die Muskeln daran angesetzt haben müssen, deuten darauf hin, dass er mit den Füßen greifen konnte. Aber Schulter, Ellenbogen und Arme zeigen, dass er sich auch auf allen Vieren fortbewegte: Proconsul war für das Leben im Wald geeignet, konnte aber auch in offenen Landschaften zurecht kommen. Nun ist sicher, dass die Art zumindest für einige Zeit auch im Wald vorkam.

Waldheimat des Proconsul

Doch Wald ist nicht gleich Wald. Da sich das fossile Waldstück auf Rusinga in einem bemerkenswert detaillierten Zustand erhalten hat, können es die Wissenschafter sehr genau beschreiben und diesen Lebensraum eines frühen Menschenartigen als Ganzes betrachten. Die Bäume sind mit Wurzeln und so gruppiert erhalten, wie sie einmal gewachsen sind. Die Forscher konnten ausmessen, wie weit die Bäume auseinander standen, wie breit die Stammdurchmesser waren und wieviel Blattmasse anfiel. Daraus lässt sich berechnen wie dicht und feucht der Urwald war. In diesem Wald waren neben den frühen Menschenartigen auch verschiedene Nagetiere, Fleischfresser und Eichhörnchen beheimatet. Es war ein sehr dichter Wald mit großen, ein Kronendach bildenden Bäumen von bis zu 160 Zentimetern Stammdurchmesser.

Doch gab es diesen Wald nur für eine begrenzte Zeit. Spuren des Proconsul dagegen finden sich auch in anderen Grabungsschichten. Für diese Art war das Leben im Wald also nur eine neben anderen Optionen – was zeigt, dass die ältesten Menschenartigen über große Anpassungsfähigkeit in dynamischen Lebensräumen verfügten.

"Seit den 1940er Jahren wird in Rusinga nach Fossilien gesucht. Aber erst jetzt wurden diese Baumstämme gefunden", erläutert Dr. Thomas Lehmann die Besonderheit der Fundstätte: "Nur durch die Zusammenarbeit von Geologen, Paläoanthropologen, Paläobotanikern, und Paläontologen konnte der Lebensraum dieser Frühmenschen vollständig untersucht werden und diese wechselnden Umgebungsbedingungen feststellen." (red.)
 

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Abstract
Nature Communications: Remnants of an ancient forest provide ecological context for Early Miocene fossil apes