Mitglieder der Jungen Akademie beantworteten Forschungsfragen
Mitglieder der Jungen Akademie beantworteten hier regelmäßig Forschungsfragen der Nutzerinnen und Nutzer.
Dr. Volker Springel ist Forschungsgruppenleiter in Numerischer Kosmologie am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München.
Warum ist es zum Urknall gekommen? Und wie ist es überhaupt dazu gekommen, dass es zum Urknall kommt?
"Die Ausdehnung des Raumes im Urknall kann bis zu einem sehr frühen Zeitpunkt zurückberechnet werden, aber dann werden die gesicherten Gesetze der Physik, wie wir sie kennen, ungültig. Leider besteht aber keine Klarheit darüber, wie eine neue, allgemeinere Theorie, die den Urknall zu noch früherer Zeit beschreiben könnte, aussieht. Allerdings werden in der theoretischen Physik hierzu verschiedene spekulative Hypothesen aufgestellt.
In sogenannten Inflationären Kosmologien nimmt man an, dass ein spezielles Kraftfeld in der absoluten Frühphase den Raum um einen enormen Faktor aufgebläht hat, was einige wichtige Probleme der Kosmologie löst. In verschiedenen Spielarten der Inflation entsteht nicht nur ein Universum, sondern sehr viele (und immer wieder neue), zu denen wir allerdings keinen kausalen Kontakt haben. Noch exotischere Theorien der Quantengravitation nehmen an, dass neben den drei Raumdimensionen noch viele weitere Dimensionen existieren. In diesen Modellen wird der Urknall durch die Kollision von mehrdimensionalen Quantenobjekten, den "Branes", ausgelöst. Sogar zyklische Modelle wurden vorgeschlagen, in denen das Universum immer wieder neu erzeugt wird. In all diesen Theorien wird die Entstehung des Universums aber letztlich spontan durch einen zufälligen Quantenprozeß ausgelöst, ohne dass man dafür ein auslösendes Moment angeben könnte."
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Ricarda Schubotz hat eine Forschungsprofessur am Max-Planck-Institut für Neurologische Forschung in Köln.
Wer erklärt die Verbindung zwischen Körper und Geist?
"Was unser Körper ist, scheint uns sonnenklar; was wir mit "Geist" meinen, verwirrt uns schon eher. Mit dem Rätsel, wie Geist und Körper zusammenhängen, befassen sich mehrere Wissenschaften auf sehr unterschiedliche Weise, und jede dieser Weisen hat ihre Berechtigung. Die biologische Sicht hat in den letzten Jahren großen Zulauf durch die öffentlichen Medien erfahren; das Thema "Hirn" oder auch "Hirn und Willensfreiheit" sind sehr in Mode. Gedankenlesen durch Scanner! Spiegelneurone machen empathisch! Wobei auch und gerade manche Hirnforscher es sich nicht nehmen lassen, sich in diesen Debatten als Philosophen zu bestätigen, gewissermaßen als Schaf im Wolfspelz.
Mit dem Entstehen von Methoden, die uns erlauben, dem "Denkorgan" bei seinem Stoffwechsel mehr oder weniger direkt zuzuschauen, hat die Beforschung des Zusammenhangs zwischen geistigen Tätigkeiten und dem Hirnstoffwechsel großen Schwung bekommen. Wohin führt uns das? Wir lernen zunächst ein Organ, das Gehirn, in seiner Funktion und Struktur besser kennen. An dem Rätsel aber, in welcher Weise und in welchen Sinne Körper und Geist - oder auch Seele - zusammengehören, müssen alle Wissenschaften arbeiten, jede für sich und in manchen Bereichen auch gemeinsam."
Welche Chancen stecken in genmanipulierten Lebensmitteln in Anbetracht der stark wachsenden Weltbevölkerung?
Dr. Waltraud Schulze leitet die Arbeitsgruppe Signaltransduktion und Poteomik am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie und ist Mitglied der Jungen Akademie.
"Die 'Gentechnik' ist eine moderne Züchtungsmethode, die viel gezielter zu Änderung von Eigenschaften führt, als die klassische Züchtungsmethode der Kreuzung. Daher können mit Hilfe von Gentechnik sehr schnell und gezielt Eingenschaften zum Beispiel von Pflanzen verbessert werden als früher. In Zukunft könnte das sehr wichtig werden, da durch das Bevölkerungswachstum weniger landwirtschaftliche Anbaufläche zu Verfügung stehen wird, und die angebauten Sorten hinsichtlich ihrer Inhaltsstoffe oder Wachstumseigenschaften gut angepasst sein müssen. Eine grundsätzliche Gefahr für die Gesundheit ist beim Verzehr gentechnischer Produkte nicht zu befürchten."
Warum führen Menschen Krieg?
Sabine Koller ist mit ihrem Forschungsprojekt "Ostjudentum in Literatur und Malerei: Marc Chagall" Dilthey-Fellow der VolkswagenStiftung am Institut für Slavistik der Universität Regensburg.
"Heraklit erklärte vor 2.500 Jahren: "Der Krieg ist der Vater aller Dinge". Seine - kriegsträchtige - Paarung der Gegensätze (von Tag und Nacht, Licht und Schatten, Leben und Tod) entlarvt den Frieden als Illusion. Solange der Mensch, so der tschechische Philosoph und Heraklit-Leser Jan Patocka, den Krieg nicht als gleichberechtigtes Element im Werden anerkennt (und damit die politisch-ökonomischen Mechanismen seiner Existenz verkennt), wird es ihn geben. Ich empfehle, von Ricoeur und Derrida übrigens hochgeschätzt: Jan Patocka, "Die Kriege des zwanzigsten Jahrhunderts und das zwanzigste Jahrhundert als Krieg". Oder - erbaulicher, aber nicht minder (er)läuternd: Anton Tschechow."
Tilman Brück forscht als Entwicklungsökonom über Krieg und Terrorismus. Er ist Juniorprofessor an der Humboldt-Universität zu Berlin, Abteilungsleiter am Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin).
"Das Ziel von Krieg ist die Kontrolle von materiellen Ressourcen, Menschen oder Gesellschaften. Die Gründe können entweder Gier oder auch Sorgen (etwa aufgrund von Diskriminierungen) sein. Kriege sind zwar eine extreme Form von Konflikten, aber sie sind aus Sicht der Anführer meist rational."
Was unterscheidet Obst und Gemüse?
Prof. Dr. Kärin Nickelsen ist Assistenzprofessorin am Lehrstuh für Wissenschaftstheorie und -geschichte.
"Salopp gesagt: ihre Farbe und ihr Zuckergehalt. Botanisch gesehen gibt es diese Kategorie gar nicht. Unter "Obst" fallen in der Regel Früchte im Sinne der Transportvehikel von Samen. Häufig sind diese auffallend gefärbt und/oder wohlschmeckend-süß, damit Tiere angezogen werden, welche die Früchte verzehren und auf diese Weise die Samen weiterverbreiten (nämlich durch den Kot, in dem die Samen unversehrt aufgewahrt werden). Aber auch manche Gemüsesorten sind (im botanischen Sinne) Früchte, etwa Auberginen, Tomaten oder Gurken. Unter "Gemüse" sind aber auch andere Pflanzenteile vertreten, wie etwa Wurzeln (Möhre), Blätter (Spinat), Sprossknollen (Kartoffeln) etc."
Warum müssen Medikamente so lange getestet werden?
Matthias Klatt ist Professor für Rechtslehre an der Universität Hamburg.
"Bei neuen Medikamenten weiß man oft nicht genau, ob und wie sie wirken. Man weiß nicht, ob sie tatsächlich "schwerkranken Menschen helfen können" - oder nicht viel mehr Schaden als Nutzen stiften. Der Staat ist verpflichtet, Leben und Gesundheit seiner Bürger zu schützen. Deswegen soll er einerseits neue Medikamente förderun und zulassen. Andererseits bedeutet eben diese Schutzpflicht auch: Der Staat muss uns vor unischeren oder wirkungslosen Medikamenten schützen.
In der Abwägung von Nutzen und Risiken sieht das Recht ein Zulassungsverfahren vor. Dabei müssen auch Tests nachgewiesen werden. Das ist übrigens weltweit so. Darin steckt natürlich eine gehörige Portion Bevormundung: Das Recht stellt es Schwerkranken dann nicht vollständig frei, eine eigene Nutzen-Risiko-Abwägung zu treffen udn noch nicht ausreichend getestete Medikamente zu verwenden. Darüber, wann "ausreichend getestet" ist, können die Meinungen ja weit auseinander gehen."
Wie kommt der Sinn in die Welt?
Gerhard Ernst ist Mitglied der Jungen Akademie.
"Fragt man nach dem Sinn einer Handlung, so fragt man nach einem Grund für diese Handlung. Gründe kommen dadurch in die Welt, dass wir bestimmte Tatsachen als motivierend und erklärend auffassen. Dass ich Kopfschmerzen habe, motiviert mich, eine Kopfschmerztablette zu nehmen, und es macht (mir und anderen) verständlich, warum ich sie nehme. Muss man weiter begründen, warum es sinnvoll ist, eine Kopfschmerztablette zu nehmen? Schon einmal ein bisschen Sinn in der Welt."
Wiederholt sich irgendwann ein Jahr, in welchem die Daten auf dieselben Wochentage fallen?
Anna Wienhard ist Assistenzprofessorin an der Princeton University, USA.
"Es gibt viele Jahre, in denen alle Daten auf dieselben Wochentage fallen. Das Jahr 2009 wird sich 2015 "wiederholen" und ist selbst eine "Wiederholung" des Jahres 1998.
Es gibt uebrigens einen recht einfachen Algorithmus, um den Wochentag eines beliebigen Datums auszurechnen. Der sogenannte "Doomsday"-Algorithmus wurde von dem Mathematiker John Horton Conway erfunden. Eine Beschreibung des Algorithmus findet sich im Internet unter http://rudy.ca/doomsday.html."
Wie viele Bäume muss man pflanzen, dass genug Sauerstoff im Gegensatz zu Kohlenstoffdioxid da ist und es keinen Klimawandel gibt?
Dr. Martin Wilmking ist Leiter der Arbeitsgruppe Ökosystemdynamik an der Moritz Arndt Universität Greifswald.
"Grundsätzlich besteht der Effekt von Bäumen (besonders jungen) darin, CO2 aus der Atmosphäre aufzunehmen und als Biomasse (z.B. Holz, Blätter) zu speichern. Damit reduzieren Bäume und Wälder die CO2 Konzentration in der Atmosphäre und wirken dem Treibhauseffekt entgegen (mit Sauerstoff hat das Ganze weniger zu tun). Nehmen wir einmal nur den menschengemachten CO2 Ausstoß pro Jahr mit ca. 27-35 Billionen t CO2 an (Wikipedia), dann entspricht das 7,3 – 9,5 Billionen t Kohlenstoff, also ungefähr 8 * 10 hoch 9 t C.
Die gesamte Waldfläche Europas nimmt pro Jahr 0,1 * 10 hoch 9 t C auf (Daten: Umweltbundesamt). Daher müssten wir eine Fläche von der 80fachen Größe Europas mit Bäumen bepflanzen, um den menschengemachten CO2 Ausstoß in Bäumen zu binden. Grundsätzlich eine interessante Idee, nur – woher nehmen wir diese Fläche?"
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