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Turbulenzen wie am Fuß eines Wasserfalls sind physikalisch bislang kaum vorherzusagen. Foto: Ignacio Aguilar | Unsplash

Spektrum-Podcast | Quantenphysik, Arktis, Regenerativmedizin

Turbulente Welt

Spektrum-Podcast: neue Erkenntnisse über Quantensysteme, eine einzigartige Expedition in die Arktis und ein natürliches Wundheilmittel.

Spektrum-Podcast: turbulente Welt

Der neue Spektrum-Podcast befasst sich mit Turbulenzen und wie sie geordneten Systemen zusetzen können: einmal quantenphysikalisch, einmal klimatisch und einmal medizinisch.

Gleichmäßigkeiten im Ungleichgewicht

Im Titelthema der aktuellen Ausgabe von „Spektrum der Wissenschaft“ (erhältlich ab 21.09.2019) geht es um physikalische Systeme, die nicht im Gleichgewicht sind.

Wenn man jetzt einen Raum mit 20 Grad Celsius betrachtet und ein Wasserglas da drin hat, und das Wasser auch schon 20 Grad hat, dann ist das komplette System im Gleichgewicht. Das kann man ohne Probleme beschreiben. Manon Bischoff, Spektrum-Redakteurin

Auch ein Fluss kann noch ein System im Gleichgewicht sein, obwohl er fließt, solange das mit der gleichen Geschwindigkeit passiert. Stürzt er aber beispielsweise einen Abhang hinab und wird zu einem Wasserfall, entstehen Turbulenzen und das Verhalten der Teilchen ist nicht mehr – oder nur noch sehr schwer – vorherzusehen. Das Problem: Ungleichgewicht kommt sehr häufig vor. Selbst ein Kaffee, der kalt wird, ist ein System im Ungleichgewicht.

Forscher konnten solche Phänomene bislang schwer beschreiben. Jetzt haben Wissenschaftler aber Gesetzmäßigkeiten festgestellt. Das heißt: Sie konnten nachweisen, dass verschiedene Systeme beim Übergang von Ungleichgewicht zu Gleichgewicht universale Verhaltensweisen zeigen.

Was das für die Forschung bedeutet, erklärt Physik-Redakteurin Manon Bischoff.

Manon Bischoff - ist Physikerin und Redakteurin bei "Spektrum der Wissenschaft".

ist Physikerin und Redakteurin bei „Spektrum der Wissenschaft“.
Die haben den Versuch 7 500 Mal wiederholt, um zu diesen Ergebnissen zu kommen. Trotzdem ist noch nicht ganz klar, wie sich solche Systeme klassifizieren lassen. Die Erkenntnisse sind aber sehr wichtig, weil es bisher vor allem theoretische Arbeiten dazu gab.Manon Bischoff

Die Vermessung der Arktis

Die Nordpolarregion hat ein Problem: Das Eis schmilzt. Dadurch gibt sie ihre Bodenschätze frei – und wird für viele Staaten zunehmend interessant. Forscher gehen davon aus, dass 13 Prozent der noch unentdeckten Erdöl- und bis zu 30 Prozent der bislang unbekannten Erdgasvorkommen dort liegen.

Der Kampf um den Meeresboden hat längst begonnen: Die USA, Kanada, Russland, Norwegen und Dänemark (zu dem Grönland gehört) wollen ihren Teil vom Kuchen. Eine Kommission wird über die Nutzung der Rohstoffe in der Arktis entscheiden.

Ein Beispiel, wie es anders gehen könnte, ist die Antarktis. Sie darf nur friedlich und zur Forschung genutzt werden. Das ist seit den Sechzigerjahren vertraglich geregelt. Verena Tang, Spektrum-Redakteurin

Gleichzeitig wird die Region auch für Wissenschaftler immer wichtiger: Je stärker der Klimawandel wütet, desto wichtiger sind Erkenntnisse über die Vorgänge dort. Denn die Arktis ist die „Klimaküche“ der Nordhalbkugel.

Eine einzigartige Expedition soll diese bald liefern: Ein Forschungsschiff soll tief ins Eis vorstoßen, sich dort festfrieren lassen und dann ein Jahr lang durch die Polarregion treiben. Währenddessen wollen die Forscher Unmengen an Daten über die Arktis sammeln. Über Ziele und Tücken der Mission klärt Spektrum-Redakteurin Verena Tang auf.

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Verena Tang - ist Redakteurin bei Spektrum.

ist Redakteurin bei Spektrum.
Diese Expedition ist so riesig und wird so viele Daten liefern, ich wäre am liebsten gleich selbst mitgefahren.Verena Tang

Mit natürlichem Antibiotikum gegen Herzinfarkte

Es begann in einem Pub in Schottland: Wissenschaftler hörten bei einem Bier von Kollegen, dass bei Delfinen selbst schwerste Hai-Bisswunden heilen – und fragten sich, warum. Später fanden sie ein natürliches Antibiotikum, das dafür sorgt, dass das Zellwachstum beschleunigt wird.

Bei Zebrafischen, denen man ein Stück der Schwanzflosse abgeschnitten hatte, wuchs diese drei mal schneller nach, wenn ihnen die Substanz injiziert wurde. Frank Schubert, Spektrum-Redakteur

Besonders vielversprechend: Die Substanz namens MSI-1436 wurde bereits erfolgreich am Menschen getestet – allerdings im Kampf gegen Diabetes – und hat kaum Nebenwirkungen gezeigt. Tierversuche belegen nun: MSI-1436 könnte zum Beispiel nach Herzinfarkten helfen, den verletzten Herzmuskel zu heilen. Auch bei Muskelschwund zeigt die Substanz Wirkung.

Einen Haken hat die Sache aber doch: Denn die Wachstums-Bremse, die hier gelöst wird, haben wir nicht ohne Grund in uns:

Frank Schubert - ist Biologe und Redakteur bei "Spektrum der Wissenschaft".

ist Biologe und Redakteur bei „Spektrum der Wissenschaft“.
Gewebe darf auch nicht zu stark wachsen, weil das die Gefahr von unkontrolliertem Wachstum birgt – und das kann zu Tumoren führen.Frank Schubert

Warum er bei MSI-1436 trotzdem vorsichtig optimistisch ist, erklärt Spektrum-Redakteur Frank Schubert im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer.


Spektrum der Wissenschaft – Der Podcast von detektor.fm

Spektrum der Wissenschaft gehört zu den renommiertesten Wissenschaftsmagazinen im deutschsprachigen Raum. Jeden Monat beleuchtet das Heft aktuelle Entwicklungen aus allen Facetten der Forschung. Im Spektrum-Podcast sprechen die Autorinnen und Autoren mit detektor.fm über die spannendsten Themen der aktuellen Ausgabe.

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