20 Fragen, die die Welt verändert haben

Wie entsteht Leben auf der Welt und gab es eine Welt vor unserer? Warum gehen Schiffe nicht unter? Und wie wissen wir, wie spät es ist? Ob clevere Erfindung oder bahnbrechende Entdeckung: Am Anfang jeden Fortschritts steht eine Frage. Unser Zeitstrahl stellt 20 große wissenschaftliche Errungenschaften der Menschheitsgeschichte in den Mittelpunkt – und die Fragen, die sie inspiriert haben könnten.

Wie kommen wir schneller voran?

Erfindung des Rades

Ohne Räder kommen wir nur langsam voran. „Das Rad neu erfinden“ müssen wir heute zum Glück nicht mehr –  das haben schon unsere Vorfahren 5.000 Jahre vor Christi Geburt getan: Archäologische Funde von Karren und Wagen belegen die weite Verbreitung des Rades schon 1.000 Jahre später in ganz Europa, Mesopotamien und Vorderasien.

Wie wissen wir, wie spät es ist?

Erfindung der Uhr

Die alten Ägypter kannten noch keine Minuten und Sekunden. Trotzdem geht unsere heutige 24-Stunden-Uhr auf ihre Zeitmessung zurück: Tagsüber teilten Sonnenuhren den Tag in zwölf Teile, nachts zeigte der Pegel von Wasseruhren mit zwölf Markierungen die Zeit an. Entwickelt hatten die Ägypter dieses System durch die Beobachtung des Mondzyklus und bestimmter Sternenkonstellationen.

Wer sagt mir, wo Norden ist?

Erfindung des magnetischen Kompasses

Der Kompass in seiner heutigen Form wurde erstaunlich spät erfunden: im 13. Jahrhundert in Italien. Da war die chinesische Entdeckung, dass Magnetitsplitter sich in Nord-Süd-Richtung drehen, schon 1.500 Jahre alt. Allerdings diente der damalige Kompass noch nicht zur Navigation, sondern hauptsächlich zu spirituellen Zwecken – und benutzte den Süden als Hauptrichtung

Warum gehen Schiffe nicht unter?

Das Prinzip des Auftriebs von Archimedes

Der Überlieferung nach hatte Archimedes seinen folgenreichen Heureka-Moment in der Badewanne: Sein Körper verdrängte das exakt gleiche Volumen an Wasser, was die Wanne zum Überlaufen brachte. Im Gegensatz zum menschlichen Körper haben Schiffe eine geringere Dichte als Wasser und erhalten dadurch den Auftrieb, den sie benötigen, um nicht zu sinken. Auch heute noch kommen einigen Menschen die besten Ideen unter der Dusche.

 

Hat das Nichts einen Wert?

Die Einführung der Zahlen 0 bis 9 in das moderne Zahlensystem durch Al-Khwarizmi

„Das Nichts, die Leere.“ So lautete der Name der Null im alten indischen Zahlensystem. Der persische Mathematiker Mohammed Al-Khwarizmi erkannte die Bedeutung der indischen Ziffern und übernahm sie 825 in das arabischen Zahlensystem, von wo aus sie sich über die ganze Welt verbreiteten. Vom arabischen „assifr“ (die Leere) leiten sich „zero“, „chiffre“ und „Ziffer ab“ ­– so steckt das Nichts auch heute noch in unserem Sprachgebrauch.

Wie lässt sich Wissen verteilen?

Erfindung des modernen Buchdrucks durch Johannes Gutenberg

Wissen als Luxusware – so war es bis zur Entwicklung des modernen Buchdrucks. Zwar war der Druck mit beweglichen Lettern keine europäische Erfindung: Der Chinese Bi Sheng hatte ihn schon im 11. Jahrhundert erfunden. Doch erst mit Gutenbergs Durchbruch 1450 begann seine rasend schnelle Verbreitung.

Warum bewegen sich die Planeten am Himmel?

Das Heliozentrische Weltbild von Nikolaus Kopernikus

Anfang des 16. Jahrhunderts kam der Astronom und Mathematiker Nikolaus Kopernikus ins Grübeln: Wenn die Erde das ruhende Zentrum des Universums war, warum bewegten sich dann die Planeten am Himmel verschieden schnell? Und manchmal sogar rückwärts! Kopernikus rückte die Sonne in den Mittelpunkt des Planetensystems: Das heliozentrische Weltbild war geboren. Veröffentlicht hat er seine Entdeckung erst Jahrzehnte später – aus Angst vor Spott.    

Warum fällt der Apfel senkrecht vom Ast?

Das Gravitationsgesetz von Isaac Newton

An einem Sommertag im Jahr 1665 löste ein Apfel gewissermaßen ein wissenschaftliches Erdbeben aus. So zumindest besagt es die Legende: Der Physiker Issac Newton saß unter einem Baum, als er von einem fallenden Apfel aus seinen Gedanken gerissen wurde. Verärgert fragte er sich, warum die Frucht eigentlich nicht seitwärts oder aufwärts fiel, sondern senkrecht zu Boden. Der Apfel musste von der Erde angezogen werden: Newton hatte die Schwerkraft entdeckt.

Gab es eine Welt vor unserer?

Mary Anning – Pionierin der Paläontologie

Als Mary Anning ihren ersten Dinosaurier entdeckte, gab es die Paläontologie, die Wissenschaft von den ausgestorbenen Lebewesen, noch gar nicht. Die meisten Menschen glaubten damals, dass Gott die Erde exakt so geschaffen hatte, wie man sie im 18. und frühen 19. Jahrhundert vorfand. Anning, die seit ihrer Kindheit Fossilien sammelte und an Touristen verkaufte, wurde zu einer Pionierin der Disziplin. Diese geht bis heute der Frage nach, wie die Welt vor uns wohl ausgesehen haben mag. 

Können Maschinen denken?

Das erste „Computerprogramm“ der Welt von Ada Lovelace

Schon in ihrer Kindheit war Ada Lovelace, Tochter des englischen Dichters Lord Byron, von Maschinen fasziniert. Sie erkannte das Potenzial der „Analytical Engine“ des Mathematikers Charles Babbage und sah die bedeutendsten Entwicklungen der Informatik voraus. Und nicht nur das: Ihre 1843 veröffentlichten „Notizen“ enthielten einen Algorithmus in grafischer Form – die erste Programmiersprache der Welt! 

Warum sterben so viele Menschen im Krankenhaus?

Schaffung des modernen Sanitätswesens durch Florence Nightingale

„Das Krankenhaus heißt Krankenhaus und nicht Gesundheitshaus“: Was heute scherzhaft gemeint ist, war im 19. Jahrhundert tödlicher Ernst. 1854 besuchte die Krankenschwester Florence Nightingale das englische Militärkrankenhaus in Istanbul und beobachtete, dass alarmierend viele Patientinnen und Patienten aufgrund der katastrophalen sanitären Zustände starben. Mit strengen Hygieneregeln revolutionierte Nightingale systematisch das Krankenwesen – und rettete damit unzähligen Menschen das Leben. 

Wie entsteht Leben auf der Erde?

Evolutionstheorie von Charles Darwin

Als Charles Darwin 1859 sein Hauptwerk „Von der Entstehung der Arten“ veröffentlichte, wusste er, dass er das damalige Weltbild einer von Gott geschaffenen Natur ins Wanken brachte: Ihm war, als „würde ich einen Mord gestehen“, schrieb er an einen Kollegen. Seine Theorie, dass die Natur und damit auch der Mensch sich durch natürliche Auslese entwickelt hatten, wurde als Ketzerei verschrien – und legte gleichzeitig den Grundstein für die modernen Biowissenschaften. 

Wie reden wir miteinander, ohne uns zu sehen?

Erfindung des Telefons durch Alexander Graham Bell und Philipp Reis

„Das Pferd frisst keinen Gurkensalat.“ Dieser Satz gilt als der erste, der jemals durch ein Telefon gesprochen wurde. Und zwar nicht von Alexander Graham Bell, sondern von Philipp Reis, einem jungen Physiklehrer aus Hessen. Reis ist zwar Erfinder des ersten „Ferntonapparates“, der kommerzielle Erfolg blieb ihm jedoch aufgrund von technischen Schwierigkeiten versagt. Den Ruhm heimste Bell ein: Er erkannte das Potenzial des Geräts, entwickelte es weiter und meldete 1876 das erste Patent für ein Telefon an.

Warum strahlen manche Stoffe?

Entdeckung der Radioaktivität durch Marie Curie

Auf der Suche nach einem Doktorarbeitsthema begann Marie Curie die Strahlung des Urans zu erforschen. Dabei entdeckte sie, dass diese nicht abhängig von äußeren Einflüssen, sondern eine Atomeigenschaft war: Die Physikerin hatte die Radioaktivität entdeckt! Hierfür erhielt sie 1903 als erste Frau den Nobelpreis. Es sollte nicht ihr letzter bleiben: Ein weiterer folgte 1911 für die Entdeckung der radioaktiven Elemente Polonium und Radium.

Ist die Zeit immer gleich lang?

Die Relativitätstheorie von Albert Einstein

Wenn wir auf den Zug warten, erscheint uns die Zeit länger als kurz vor einer Prüfung: Im Alltag wissen wir schon lange, dass Zeit „relativ“ ist. Dass sie es aber auch im physikalischen Sinne ist, bewies Albert Einstein 1905 mit seiner speziellen Relativitätstheorie, die er 1916 zur allgemeinen Relativitätstheorie ausbaute. Mit dem Beweis, dass Raum und Zeit abhängig von der Betrachterin bzw. dem Betrachter ist, revolutionierte Einstein die Physik und wurde zum Superstar der Wissenschaft.

Hat der Mensch einen Bauplan?

Erstes Foto der DNA-Struktur durch Rosalind Franklin

In den 1950er Jahren lieferten sich Forschende einen Wettsstreit um die Entdeckung des menschlichen „Bauplans“. 1953 entschlüsselten James Watson und Francis Crick die Doppelhelixstruktur der DNA, 1962 erhielten sie dafür den Nobelpreis. Entscheidend für ihren Durchbruch waren jedoch die bereits 1951 von der Chemikerin Rosalind Franklin geschossenen Fotos der DNA-Struktur – auf die sie ohne deren Wissen zurückgriffen.

Wie viel Affe steckt im Menschen?

Erforschung des Verhaltens von Menschenaffen durch Jane Goodall

Die britische Forscherin Jane Goodall fragte sich, ob sich vom Verhalten der Menschenaffen auf die Evolution menschlichen Verhaltens rückschließen lässt. 1960 begann sie eine Langzeitstudie zur Schimpansenpopulation Tansanias. Ihre 1965 veröffentlichte Doktorarbeit mit den Ergebnissen ihrer Beobachtungen revolutionierte die Verhaltensforschung – und legte dar, dass die Primaten dem Menschen viel näher waren, als bisher gedacht.

Was erwartet uns auf dem Mond?

Apollo 11 – die Mondlandung

Es gibt wohl kaum einen Moment des 20. Jahrhunderts, der so symbolisch für den Glauben an das Potenzial der Wissenschaft steht: die Mondlandung der Apollo 11 am 20. Juli 1969 – ein wahrlich großer Sprung für die Menschheit. Vorausgegangen war der erfolgreichen Landung – einem bis dahin beispiellosen medialen Großereignis – ein jahrelanger „Wettlauf ins All“zwischen den USA und Russland. 

Wie können wir Forschung besser vernetzen?

Das Internet

Am 29. Oktober 1969 wurde in Kalifornien die erste Nachricht über das Arpanet verschickt, das Großrechner von Universitäten und Forschungseinrichtungen miteinander verbinden sollte. Ziel war es, deren Rechenleistungen effizienter zu nutzen und ein landesweites Netzwerk der Wissenschaft zu kreieren. Die Erfinder des Arpanets ahnten wohl kaum, dass ihre Idee ab den 1990er Jahren zu einer der bahnbrechendsten technologischen Innovationen der Menschheitsgeschichte führen würde – dem Internet.

Wie findet man etwas Unsichtbares?

Nachweis des Schwarzen Loches im Zentrum der Milchstraße durch Reinhard Genzel

Schwarze Löcher sind nicht einfach zu entdecken: Einzig ihre Strahlung und die Bewegung der Objekte um sie herum geben Hinweise auf ihre Existenz. Im Zentrum unserer Milchstraße versteckt sich ein besonders großes Exemplar: vier Millionen Sonnenmassen auf kleinstem Raum. Zusammen mit Andrea Ghez erbrachte der Astrophysiker Reinhard Genzel den Beweis für die Existenz dieses Schwarzen Loches. 2020 erhielt er dafür den Nobelpreis. 

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