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Spektrum-Podcast: Quantenfelder im Vakuum könnten Licht brechen und sich so zu erkennen geben. Foto: Tyler Lastovich | Unsplash

Spektrum-Podcast | Vakuum, Steinzeit-Diät, Evolution

Die Vermessung des Nichts

Warum das Vakuum gar nicht leer ist, was unsere Vorfahren wirklich gegessen haben und weshalb Forscher die moderne Stadt als Motor der Evolution bezeichnen: Antworten im neuen Spektrum-Podcast.

Was das Vakuum mit Lichtschwertern zu tun hat

Im neuen Spektrum-Podcast geht es mitten ins Nichts: Das Vakuum ist Gegenstand vieler physikalischer Untersuchungen. Denn Forscher wissen inzwischen, dass es nicht leer ist, sondern von Quantenfeldern durchzogen.

Der Streit darum, ob es einen Raum gibt, der frei von Materie ist, begann bei Aristoteles und endete bei Einstein. – Manon Bischoff, Spektrum-Redakteurin

Paradoxerweise könnten im Vakuum sogar Teilchen aus dem Nichts entstehen. Denn selbst den scheinbar leeren Raum bevölkern zahlreiche „virtuelle Teilchen“, die kurzfristig entstehen und sich gleich wieder vernichten. Obwohl sie selbst nicht messbar sind, haben sie dennoch handfeste Folgen, die Physiker in Experimenten untersuchen. Dazu dienen extrem starke Laser. Unter anderem ließe sich dadurch beobachten, dass deren Licht im Vakuum gebrochen wird. Laser, die dafür stark genug sind, befinden sich allerdings noch in der Entwicklungsphase.

Was das mit den aus Star Wars bekannten Lichtschwertern zu tun hat, erklärt Manon Bischoff, Redakteurin bei Spektrum der Wissenschaft, im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer.

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

ist Physikerin und Redakteurin bei „Spektrum der Wissenschaft“.
Wenn man zum Beispiel zwei sehr starke Laserstrahlen aufeinander schießen würde, dann könnten diese Photonen durch die virtuellen Teilchen miteinander wechselwirken – obwohl Licht das normalerweise nicht tut. Quasi wie ein Lichtschwert.Manon Bischoff

Essen wie unsere Vorfahren

Die Steinzeit-Diät (auch: Paläo-Diät) ist ein absoluter Ernährungstrend. Auf den Teller darf dabei alles, was unsere Vorfahren bereits jagen und sammeln konnten. Dahinter steht die Vorstellung, dass diese steinzeitliche Ernährung unserem Körper auch heute noch gut bekommt.

Aber was haben Steinzeit-Menschen überhaupt gegessen? Um das herauszufinden, hat man sich lange Zeit an der Form der Zähne orientiert: Je nach Gebissform haben Forscher auf eine bestimmte Ernährungsweise geschlossen.

Paläontologen zeigen nun aber, dass noch andere Faktoren wichtig sind, um den richtigen Speiseplan unserer Vorfahren zu identifizieren. „Foodprints“ nennen die Wissenschaftler diese Hinweise. Dazu gehören feine Kratzer und Kohlenstoff-Rückstände im Zahnschmelz.

Was unsere Vorfahren gegessen haben, ist wichtig für die Forschung. Denn es lässt auch Schlüsse darauf zu, warum sie sich gegen ihre Konkurrenten durchgesetzt haben. – Andreas Jahn, Spektrum-Redakteur

Die Ergebnisse zeigen, dass Paläo-Diäten häufig zu eingeschränkt sind, um die Realität von Steinzeit-Menschen abzubilden. Denn: Die Ernährung unserer Vorfahren sei deutlich vielseitiger gewesen, als lange Zeit angenommen wurde, sagt Spektrum-Redakteur Andreas Jahn.

Andreas Jahn - ist Spektrum-Redakteur.

ist Spektrum-Redakteur.
Diese Beobachtungen zeigen: Eine Steinzeit-Diät hat es so nie gegeben. Es ist zwar richtig, dass sich unsere Vorfahren nicht von Chips und Cola ernährt haben, aber sie haben sich auch nicht einseitig ernährt. Im Gegenteil, und in dieser Vielseitigkeit liegt der Schlüssel ihres evolutionären Erfolgs.Andreas Jahn

Die Stadt als Evolutionsmotor

Der Mensch formt seine Umwelt in nie dagewesener Weise. Ein Beispiel dafür sind moderne Großstädte, die einen ganz neuen Lebensraum darstellen. Asphaltierter Boden, höhere Temperaturen und künstliches Licht machen die Stadt zu einer extremen Umgebung – nicht nur für den Menschen, sondern auch für Pflanzen und Tiere.

Wer in dieser Umgebung überleben will, muss sich anpassen. Dieser Druck wiederum heizt die Evolution mächtig an: Forscher fanden bei diversen Arten bereits starke Veränderungen im Aussehen oder Verhalten. So gibt es vor der US-Ostküste beispielsweise bereits Fische, die in kürzester Zeit resistent gegen bestimmte Umweltgifte im Wasser geworden sind.

Bei diesen Fischen zeigen sich innerhalb weniger Generationen sehr drastische Veränderungen. Viele Wissenschaftler sind selbst davon überrascht, wie schnell das geht. Das ist Evolution, die man in Echtzeit beobachten kann. – Frank Schubert, Spektrum-Redakteur

Auch einige Spinnen und Insekten sowie der Löwenzahn verhalten sich bereits anders als ihre Verwandten auf dem Land. Welchen entscheidenden Unterschied es zwischen der „natürlichen“ und der beschleunigten Evolution in der Stadt gibt, erklärt Spektrum-Redakteur Frank Schubert.

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

ist Biologe und Redakteur bei „Spektrum der Wissenschaft“.
Der Mensch prägt seine Umwelt ganz fundamental und tut das eben weltweit auf eine ähnliche Weise. Das ist sicher ein Merkmal des Anthropozän, das es so vorher nicht gab.Frank Schubert

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