Spektrum der Wissenschaft 2011 12.pdf
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NOBEL-
PREISE
2011
NOBEL-
NOBEL-
DEZEMBER 2011
GRÜNER LASER
Deutsche Forscher
erzielen den Durchbruch
ZWEITES AUGE
Spezielle Sinneszellen regulieren
unseren Tagesrhythmus
ALTES ÄGYPTEN
Präzisere Chronologie
dank C-14-Methode
NEUE SERIE
NEUE SERIE
Die Zukunft der Energie
TEIL 1:
Strom aus der Sonne
TEIL 1:
Strom aus der Sonne
Strom aus der Sonne
Fotovoltaik und Solarthermie
versprechen die Energiewende
www.spektrum.de
Editorial
Hartwig Hanser
Redaktionsleiter
hanser@spektrum.com
Autoren in diesem Heft
Blicke in die Zukunft
N
achdem wir im August den Artikel »Fukushima auch in Deutschland?« veröffentlicht
das Auge ist nicht nur zum
sehen da: der Biologe
Ignacio
Provencio
von der amerika-
nischen university of Virginia in
Charlottesville war an der
entdeckung eines weiteren sinns
in der netzhaut beteiligt, der
unseren tag-nacht-rhythmus
steuert (ab s. 26).
hatten, ertranken wir geradezu in einer Flut von Briefen und E-Mails. Nun ist die Kern-
kraft hier zu Lande schon seit Jahrzehnten ein höchst umstrittenes Thema, was die vielen, oft
auch sehr emotionalen Zuschriften erklärt (siehe das Oktoberheft, S. 6). Darüber hinaus
schwingt hier aber noch eine andere, viel grundlegendere Frage mit – jene nach der Zukunft
der Menschheit. Und damit meine ich nicht die potenziell katastrophalen Folgen von Nu-
klearunfällen. Nein, es geht schlicht um die ausreichende Versorgung mit Energie. Sollte es
hier einmal zu ausgeprägten Engpässen kommen, drohen Verteilungskonlikte bis hin zum
Zusammenbruch der Weltwirtschaft, mit unabsehbaren Konsequenzen für den Fortbestand
der Zivilisation.
Der deutsche Ausstieg aus der Kernenergie spielt in diesem Zusammenhang nur eine un-
bedeutende Statistenrolle. Langfristig gilt es die weltweite Energiewirtschaft grundsätzlich
umzustellen: weg vom Verbrauch endlicher Ausgangsstoffe wie Kohle, Gas, Öl und Uran; weg
von Techniken, die Energie nur unter Freisetzung schädlicher Substanzen produzieren kön-
nen, seien es Schwefeloxide, Kohlendioxid oder radioaktive Abfälle. Nicht nur die Begrenzt-
heit solcher natürlichen Ressourcen erzwingt diesen Wechsel, sondern auch die Sorge um
den Erhalt unserer Umwelt und eines lebensfreundlichen Klimas.
Eva Maria Wild
und
Walter Kut-
schera
von der universität
Wien setzen die C-14-datierung
ein, um die Chronologie des
alten Ägyptens präziser zu
bestimmen (ab s. 48).
Wohin des Wegs also?
Nicht zuletzt durch den Reaktorunfall von Fukushima beinden sich
alternative oder regenerative Energien aus Quellen, die sich nicht erschöpfen oder zumin-
dest rasch selbst erneuern, stark im Aufwind. Genau der richtige Zeitpunkt somit für unsere
Serie »Zukunft der Energie« ab S. 68. In sechs Teilen liefert sie das, was Sie als Leser von
Spek-
trum der Wissenschaft
erwarten und gewohnt sind: Die Artikel vermitteln einen fundierten
Überblick über diese Pioniertechnologien und beleuchten ihre Stärken und Schwächen.
Den Stand der Technik darstellen –
dieses Motto trifft auch auf den Artikel ab S. 78 zu. Hier
beschreiben drei Forscher, wie sie in jahrelanger mühevoller Detailarbeit bei der Regensbur-
ger Firma Osram Opto Semiconductors den grünen Laser zur Serienreife entwickelten. Damit
ist nun der Weg frei für handliche Minilaserprojektoren, die sich beispielsweise in Handys
einbauen lassen und auf Knopfdruck riesige hoch aufgelöste Bilder an die Wand werfen kön-
nen. Vielleicht schauen wir ja in ein paar Jahren mit dieser Technik daheim Fernsehsendun-
gen und Filme, spielen Videogames und betrachten unsere Urlaubsfotos – und das alles so
groß wie die ganze Wohnzimmerwand!
Auf dem Weg zu leistungs-
fähigen minilaserprojektoren
fehlte bislang ein zentraler
Baustein: ein echter grüner Laser.
Jetzt haben
Désirée Queren,
Adrian Avramescu
(oben) und
Stephan Lutgen
bei osram opto
semiconductors den durchbruch
geschafft. die forscher berichten
ab s. 78, wie sie die technischen
Hürden überwanden.
Herzlich Ihr
3
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT · DEzEMbER 2011
inhalt
32
Ein neuer Rover ist unterwegs zum Mars
26
Das übersehene zweite Auge
48
Neues aus dem alten Ägypten
78
Grüner Laser
biologie & medizin
Physik & astronomie
mensch & kultur
26DaszweiteAuge
Ignacio Provencio
In unseren Augen steckt ein
zweites Sinnesorgan zur Licht-
wahrnehmung, das die Physiolo-
gen lange nicht erkannt haben.
Ohne seine besonderen Zellen,
die einem uralten Prinzip folgen,
würde unser Tag-Nacht-Rhyth-
mus nicht funktionieren
32MarsaufdiePellegerückt
Peter H. Smith
In diesen Wochen will das Mars
Science Laboratory an die Erfolge
der Marssonde Phoenix anknüp-
fen. Der Phoenix-Chefwissen-
schaftler über die Herausforde-
rung interplanetarer Missionen
48
14
C und die
Chronologie Ägyptens
Eva Maria Wild
und Walter Kutschera
Bei der Entwicklung der Radio-
kohlenstoffdatierung dienten
Funde aus der Pharaonenzeit als
Referenz. Heute hilft die Metho-
de, offene Fragen der ägyptischen
Chronologie zu beantworten
r
r
Schlichting!
40WasdasFeueramLebenhält
H. Joachim Schlichting
In einer Kerze wirken viele Prozesse
auf komplexe Weise zusammen
56 Ein Puzzle besonderer Art
Thomas Schneider
Ägyptologen setzen die Chrono-
logie des Nilstaats aus einer
Vielzahl von historischen Infor-
mationen zusammen: von
Tempelinschriften bis hin zu
Zeitangaben auf Weinkrügen
PhySikaliSchE UntErhaltUngEn
44DieUnruh,dasPendelund
derSchmetterlingseffekt
Norbert Treitz
Vom präzisen Gang der Wand-
uhr bis zum Chaos ist es nur ein
kurzer Weg
Titelmotiv:
fotolia / Sandra Cunningham (Sonne);
dreamstime / Eric Strand (Solarpanel);
Spektrum der Wissenschaft (Composing)
die auf der titelseite
angekündigten themen
sind mit
r
gekennzeichnet
4
SPEKTRUMDERWISSENSCHAFT·DEzEMbER2011
sPektrogramm
8
Reionisation des Weltalls verlief
schneller als gedacht • Das Erbgut
des Schwarzen Tods ist entziffert •
Fledermäuse rufen mit superschnel-
len Muskeln • Arktisches Rekord-
Ozonloch dank Klimawandel •
Farbspiele vor 100 000 Jahren •
Hefezellen als Golfbälle
bild des monats
11Verwandterdes
Tyrannosaurus
forschung aktuell
12NobelpreisfürPhysik
Das Universum startet durch
r
68
TITELTHEMA
Die Zukunft
der Energie
15 NobelpreisfürMedizin
Wachposten des Immunsystems
18 NobelpreisfürChemie
Kristalle mit unmöglicher
Symmetrie
21 Nobelpreisfür
Wirtschaftswissenschaften
Ursache und Wirkung in der
Makroökonomie
erde & umwelt
technik & comPuter
24 SpringersEinwürfe
ist der Embryo natur oder kultur?
78 Grüne Welle für den Laser
Désirée Queren, Adrian Avramescu
und Stephan Lutgen
Mit der Entwicklung des grünen
Lasers durch eine deutsche For-
schergruppe werden demnächst
Miniatur-Laserprojektionen
möglich – etwa in Smartphones
r
weitere rubriken
3
Editorial
6
Leserbriefe/Impressum
85
Rezensionen
Philipp Blom:
Böse Philosophen
Dmitry Fuchs, Serge Tabachnikov:
Ein Schaubild der Mathematik
Mark Alpert:
Crash
Fondation Cartier:
Mathématiques,
un dépaysement soudain
u. a.
92
Wissenschaft im Rückblick
Vom Aerophor zur Schneekanone
93
Exponat des Monats
Der klingende Christbaumständer
»Gloriosa«
94
Vorschau
r
NEUE SERIE
68Energie der Zukunft
Teil 1: Sonnige Zeiten
Bernd Müller
Die Fotovoltaik boomt, und
solarthermische Kraftwerke
stehen in den Startlöchern.
Zu Beginn der neuen, sechs-
teiligen Serie geht es um
Stand und Per spektiven der
Solarenergie
SondErtEil nach SEitE 84
intErviEw
72ApostelderSolarwende
Der Fotovoltaikexperte Eicke
Weber erläutert die künftige
Bedeutung der Solarenergie
Wohinmitder
Datenlut?
Exponentiell
anwachsende Daten-
mengen fordern die
Informatik heraus
Das simulierte
Universum
Biomoleküle auf der
virtuellen Streckbank
Wissen für die Künstliche
Intelligenz
Datengetriebene
Wissenschaft
www.spektrum.de/hits
www.spektrum.de/hits
5
WWW.SPEKTRUM.DE
Plik z chomika:
luiza1989
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Archaeology Magazine Collection 2011 - 2013
Borys Pasternak
Der Spiegel (2006 - aktualne wydania)
Irving Stone
Keith R. A. DeCandid
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