Natural Sciences
**1000 Antworten**

Woher stammt die “Quarantäne”? Wie entsteht ein Schwarzes Loch? Warum fallen Wolken nicht vom Himmel? SWR Redakteur Gábor Paál und Gäste aus der Wissenschaft erklären im Wechsel jeden Tag ein kleines Stückchen Welt. Texte unter http://1000-antworten.de
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Warum dreht sich im Universum alles? Jan 22, 2025

Show notes

Nehmen wir irgendeine Gaswolke am Rand des Universums und machen in dieser Gaswolke Sterne. Das heißt, wir lassen einen Teil dieser Gaswolke unter ihrem eigenen Gewicht zusammenfallen. Die Gaswolke fällt nicht insgesamt als Kugel in sich zusammen, sondern es bilden sich Brocken – hier und da und dort. Überall, wo es ein bisschen dichter ist, bilden sich etwas dichtere Brocken. Die Gravitation, also die Schwerkraft, hängt ja davon ab, wie viel Masse in einem Volumen drin ist. Also ist da, wo es dichter wird, die Schwerkraft auch stärker. Und da, wo es dichter ist, zieht das Material noch mehr Material zu sich.

Materielle Strukturen im Universum haben Drehimpuls

Jetzt passiert etwas ganz Irres: Die Brocken, die da entstehen, spüren sich gegenseitig – so wie die Erde den Mond spürt oder Erde und Mond beide die Sonne spüren und so weiter. Also: Auch diese beiden Brocken spüren etwas voneinander. Sie üben eine Kraft aus, die man Gezeitenkraft nennt. Diese Gezeitenkraft führt nun dazu, dass die einzelnen Brocken – auch wenn die ganze Wolke, in der die Brocken entstehen, überhaupt keine Rotation hat und sich nicht dreht – anfangen, sich zu drehen. Warum? Weil sie nämlich nicht symmetrisch angestoßen werden, sondern völlig asymmetrisch. Da gibt es mal Zug auf der linken Seite, ein bisschen weniger Zug auf der rechten Seite, und diese einzelnen Brocken fangen an sich zu drehen. So kann man das im Universum von den Sternen bis runter zu den allerkleinsten Strukturen berechnen und bis hinauf zu den allergrößten Struktur. Wir wissen natürlich nicht, ob Galaxienhaufen sich auch drehen. Denn wenn die sich drehen, dann drehen die sich so langsam, das man das nicht sehen kann. Aber alles, was wir im Universum an materiellen Strukturen sehen, hat tatsächlich das, was wir in der Physik einen Drehimpuls nennen. Das kommt dadurch zustande, dass bei der Entstehung dieser Objekte – Galaxien, Sterne, Planeten, Monde und so weiter – immer so viele von diesen Brocken entstehen, dass sie sich gegenseitig andrehen und ein Drehmoment ausüben. Deswegen dreht sich alles. Heraklit hat mal gesagt: "Alles fließt" – Panta rhei. Eigentlich müsste uns aber jemand sagen, was "alles dreht sich" auf Griechisch heißt.

Ist der Gesamtdrehimpuls des Universums 0?

Über den Gesamtdrehimpuls des Universums weiß ich nichts zu sagen, denn dazu müssten wir uns das Universum von außen angucken. Das können wir nicht; wenigstens nicht zu unseren Lebzeiten. Über die Gesamteigenschaften des Universums etwas auszusagen, ist schwierig. Wir können ein bisschen was sagen über die inneren Eigenschaften, aber den Gesamtdrehimpuls kann man nur von außen beobachten. Ich glaube, eine vernünftige Annahme wäre: Das Universum dreht sich nicht. SWR 2008

Wie lautet der Merkspruch für die Reihenfolge der Planeten? Jan 21, 2025

Show notes

Früher hieß er "Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unsere neun Planeten." Mittlerweile ist Pluto weggefallen und man kann sagen: "Mein Vater erklärt mir jeden Samstag unseren Nachthimmel." – Merkur – Venus – Erde – Mars – Jupiter – Saturn – Uranus – Neptun.

Warum zählt Pluto nicht mehr zu den Planeten?

Man geht davon aus, dass im Sonnensystem noch viele Körper sind, die dem Pluto ähneln, und zwar im sogenannten Kuipergürtel. Als man immer mehr davon entdeckte, stellte man sich die Frage, ob man die Zahl der Planeten um all diese Körper erweitert. Oder ob man eine Klasse von Körpern einführt. Für letzteres hat man sich dann entschieden und Pluto ist der erste, den es dann „getroffen“ hat. Inzwischen haben wir sogar vier dieser Zwergplaneten, zu denen im Lauf der Zeit sicher noch weitere dazukommen werden.

Was befindet sich zwischen dem Atomkern und den Elektronen? Jan 20, 2025

Show notes

Nichts außer elektromagnetischen Feldern

Da ist nichts – nichts außer Feldern. Das ist eine aberwitzige Situation. Schauen wir ein einfaches Wasserstoffatom an. Das kennt man, wenn man das Periodensystem der Elemente auswendig gelernt hat. Wasserstoff und Helium sind ganz oben; die oberste Periode. Bei der nächsten Periode wird es schon schwieriger: Lithium, Beryllium usw. Nehmen wir nun ein Wasserstoffatom und sagen wir: Ein Wasserstoffatom sei so groß wie ein Bundesliga-Stadion. Das Elektron saust in seiner innersten Bahn, so nahe es nur irgendwie dem Kern kommen kann, auf dem innersten Tribünenrang im Stadion. Wie groß ist dann ein Atomkern? Ein Atomkern wäre in diesem Stadion-Bild ein Reiskorn am Anstoßpunkt im Mittelkreis. Das heißt, das Elektron rast draußen herum und in der Mitte liegt ein winzig kleines Reiskörnchen. In diesem Reiskörnchen sind 99,99 Prozent der Masse des Atoms. Draußen saust das Elektron herum und ist für die entsprechenden chemischen Verbindungen und so weiter zuständig. Und dazwischen ist: nichts. Das einzige, was da ist, ist das Kraftfeld, das elektromagnetische Feld, das das Elektron am Kern hält. Denn das Elektron ist negativ geladen, der Atomkern ist positiv geladen. Wir bestehen also eigentlich nur aus Feldern, zumindest auf dieser quantenmechanischen Ebene.

Materie besteht fast nur aus Bindungsenergie

Das Proton, das im Atomkern steckt (beim Wasserstoff gibt es nur ein Proton, ein positiv geladenes schweres Teilchen), besteht seinerseits wieder aus Teilchen. Diese Teilchen sind die sogenannten Quarks. Der Hammer ist: Das Proton ist fast 2000 Mal schwerer als das Elektron. Aber eigentlich besteht das Proton auch wieder nur aus Energie, denn die Massen der beiden Quarks reichen nicht aus, um die Masse des Protons zu erklären. Die Verbindung der beiden Quarks, die Bindungsenergie, die zwischen diesen beiden Elementarteilchen existiert, kann man in Masse umrechnen. Denken wir an Einstein:
E = mc2 (Energie = Masse x Lichtgeschwindigkeit im Quadrat) Wenn man nun Energie in Masse umrechnet, stellt man fest: Die ganze Materie auf der Welt besteht fast ausschließlich aus Bindungsenergie. Es gibt also gar nicht so richtig was, das man anfassen kann. In dieser materiellen Welt ist praktisch nur noch Energie. Energie heißt ja erst mal nur: Möglichkeiten und die Fähigkeit, Arbeit zu leisten.

Leben – eine besonders seltene Form der Materie im Universum

Wenn diese Atome sich zu Molekülen verbinden, entstehen zum Beispiel Zellen. Und wenn die Zellen sich verbinden, entstehen mehrzellige Lebewesen. Was wir darstellen, ist eine besonders hoch strukturierte Form von Materie, die sich aber letztlich von keiner anderen Materie im Universum unterscheidet – nur durch ihre besondere Form der Verbindung. Deswegen sollte man Leben oder Lebewesen ganz besonders behandeln, denn es ist eine ganz besonders seltene Form der Materie im Universum. SWR 2008

Welche ist die schwierigste Sprache der Welt? Jan 20, 2025

Show notes

Das hat mir jedenfalls Martin Haspelmath gesagt – er forscht am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie. Und wenn sich einer in Deutschland mit vergleichender Sprachforschung auskennt, dann er. Diese Antwort stützt sich deshalb vor allem auf ihn.

Beispiel Chinesisch: einfache Wortbildung, aber Ton ändert Wortbedeutung

Es gibt sehr verschiedene Merkmale, die eine Sprache – unabhängig davon, wer sie lernt – schwieriger machen als andere. Sie kann eine komplizierte Grammatik oder ein schwieriges Vokabular haben – mit großem Wortschatz, feinen Differenzierungen usw. Oder sie kann schwierig auf der lautlichen Ebene sein. Chinesisch ist so ein Fall: Von der Wortbildung ist sie eher einfach, ähnlich wie das Englische – da muss man ja bei den Verben nicht viele Formen lernen. Aber von den Lauten ist Chinesisch schwierig, weil die Bedeutung eines Wortes viel von der Melodie abhängt.

Besonders komplex: Burushaski, Copainalá Zoque und Khoekhoe

Es gibt eine Liste in einem Aufsatz des schwedischen Linguisten Mikael Parkvall. Er hat Sprachen nach 53 Merkmalen ausgewertet, zum Beispiel:

Wie viele unterschiedliche Konsonanten verwenden sie?
Welche Rolle spielen nasalierte Vokale?
Wie viele grammatische Geschlechter gibt es? Wo muss man diese berücksichtigen?
Wie viele Zeitformen gibt es?
Wie viele Möglichkeitsformen?

Es gibt auch Sprachen wie das Japanische, wo es viele unterschiedliche Höflichkeitsformen zu berücksichtigen gilt. So entstand eine Liste von Sprachen, geordnet nach Komplexität: Oben stehen die Sprachen, bei denen die meisten Regeln berücksichtigt werden müssen. Ganz oben steht Burushaski, das ist eine Sprache, die im Norden Pakistans, im Karakorum-Gebirge, von immerhin 100.000 Sprechern gesprochen wird. An zweiter Stelle steht Copainalá Zoque, eine indigene Sprache in Mexiko. Und an dritter Stelle Khoekhoe, eine Sprache aus der Grenzregion Namibia/Botswana. Die komplexen Sprachen verteilen sich über alle Kontinente.

Komplex bedeutet nicht zwangsläufig schwierig

Auch eine Sprache mit einfachen Regeln kann viele Unregelmäßigkeiten haben und dadurch schwierig sein. Oder sie kann leicht zu lernen sein, weil gesprochene und geschriebene Sprache einen klaren Bezug haben. Spanisch zum Beispiel ist laut der besagten Liste eine relativ komplexe Sprache – trotzdem vergleichsweise leicht zu lernen, weil sie recht regelmäßig ist, und weil gesprochene und geschriebene Sprache recht stark angeglichen sind. Wenn man also die Ausspracheregeln kennt, muss man nicht rätseln, wie ein Wort ausgesprochen wird. Das Gegenbeispiel ist das Chinesische mit seinen Tausenden von Schriftzeichen.

Besonders komplexe Sprachen eher in kleinen Sprachgruppen

Die großen Weltsprachen sind meist deshalb so verbreitet, weil diese Sprachen in der Geschichte anderen Völkern aufgedrängt wurden. Das Latein war komplex, solange es in und um Rom herum gesprochen wurde. Als dann die Gallier, die Iberer usw. diese Sprache übernommen haben, haben sie aber nicht das komplizierte Hochlatein übernommen, sondern vereinfachte Varianten. Daraus entstanden dann Französisch, Italienisch und Spanisch, die grammatisch nicht mehr ganz so komplex sind wie es das Latein war. Insofern kann man grob sagen: Je mehr sich eine Sprache ausbreitet, je mehr unterschiedliche Völker sie übernehmen, desto einfacher wird sie mit der Zeit. Und so findet man die besonders komplexen Sprachen eher unter den kleinen Sprachgruppen.

Welche Farbe hätte ein Chamäleon in einem Raum voller Spiegel? Jan 19, 2025

Show notes

Es klingt zunächst wie eine Fangfrage: Das Chamäleon ist ja sprichwörtlich das Tier, das sich immer seiner Umgebung anpasst. Wenn diese Umgebung nur aus seinem eigenen Spiegelbild besteht – was ist dann sozusagen die Basisfarbe? Jetzt muss man erstmal sagen: Die Voraussetzung stimmt so gar nicht – also es ist eben nicht so, dass das Chamäleon automatisch die Farbe seiner Umgebung annimmt, sondern die Tarnung spielt nur eine untergeordnete Rolle beim Farbwechsel eines Chamäleons. Chamäleons setzen ihre Farben hauptsächlich ein, um mit Artgenossen zu kommunizieren. Beispiel: Treffen sich zwei Chamäleonmännchen, entsteht eine Konkurrenzsituation. Je nachdem, ob das Chamäleon Kampfbereitschaft zeigen will oder Unterwerfung, signalisiert es das mit der Farbe. Das kann dann wirklich in Sekundenschnelle passieren.

Das Chamäleon im Spiegelsaal erkennt sich nicht selbst

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, welche Farbe das Chamäleon in einem Spiegelsaal annehmen würde, ganz anders. Nämlich die Frage ist dann: Wie erlebt es sein eigenes Spiegelbild und in welchen Kommunikationsmodus tritt es mit ihm? Da gilt für Chamäleons das, was bis auf wenige Ausnahmen für die meisten Tiere gilt: Sie können sich im Spiegel nicht selbst erkennen. Was also sieht das Chamäleon, wenn es in den Spiegel guckt? Es sieht, aus seiner Wahrnehmung, ein fremdes Chamäleon. Darüber sind Chamäleons in der Regel nicht so erfreut. Denn sie sind, außer zum Paaren, am liebsten allein. Und wenn das männliche Chamäleon also ein Ebenbild von sich sieht, dann sieht es einen Konkurrenten. Das bedeutet Stress – und die typische Stressfärbung. Die ist in der Regel ziemlich leuchtend-grell. Diese Stressfärbung dient auch dazu, den vermeintlichen Gegner im Spiegel einzuschüchtern.

Welche Farbe nimmt das Chamäleon beim Anblick seines Spiegelbildes an?

Das ist nicht bei allen Chamäleons gleich: Bei vielen ist es so ein leuchtendes Grün-Gelbes Muster, aber es hängt auch von der Art des Tiers ab. Es gibt auch Chamäleons, deren Farbe sich kaum verändert. Was auch eine Rolle spielt, ist die Jahreszeit. In der Balzzeit sind sie allgemein aggressiver und daher stärker gefärbt. Dann kommt es darauf an, wie nahe das Chamäleon vor dem Spiegel steht. Je näher, desto näher auch der vermeintliche Rivale, und desto stärker ist die Reaktion. Wenn man tatsächlich davon ausgeht, dass es ein kompletter Raum voller Spiegel ist und das Tier vielfach gespiegelt wird, wird es wahrscheinlich komplett überwältigt werden, resignieren oder gar buchstäblich umfallen. Dieses Experiment ist aber offenbar noch nicht gemacht worden. Zumindest haben wir bei einem Experten angerufen, Frank Glaw von der zoologischen Staatssammlung in München. Der hat geholfen, diese Frage zu beantworten – aber von einem Experiment, bei dem Chamäleons wirklich mal zu Forschungszwecken in einen Spiegelsaal gestellt worden wären, war ihm auch nichts bekannt. Danke an: Janika Müller

Wie entsteht ein doppelter Regenbogen? Jan 18, 2025

Show notes

Der Reihe nach: Wann entstehen überhaupt Regenbögen? – Wenn der Betrachter auf eine Wolkenfront blickt und gleichzeitig die Sonne im Rücken hat. Dann nämlich werden die Sonnenstrahlen in den einzelnen Regentropfen gebrochen und in das Auge des Betrachters reflektiert. Stellen wir uns vor, wir könnten den Weg des Lichtstrahls im Tropfen unterm Mikroskop verfolgen. Dann würden wir Folgendes sehen: Der Lichtstrahl tritt in den Regentropfen ein, er wird dabei gebrochen und in die verschiedenen Spektralfarben aufgespalten, also von Violett bis Rot. Anschließend fliegen diese farbigen Strahlen dann weiter durch den Tropfen, bis ans hintere Ende des Tropfens, quasi an die Rückwand. Dort werden sie reflektiert, also gespiegelt, treten aus dem Tropfen wieder aus und gelangen so in unser Auge.

Der Lichtstrahl kann ein Mal oder doppelt gespiegelt werden

Jetzt ergibt sich aus den Brechungseigenschaften des Wassers, dass der Lichtstrahl, wenn er diesen Weg durch den Tropfen nimmt, immer in einem Winkel von 42 Grad austritt, verglichen mit der Richtung der Sonne. Das bedeutet, der Regenbogen ist die Verbindungslinie aller Tropfen, die mit mir als Betrachter und der Sonne einen Winkel von 42 Grad bilden. Diese Linie bildet einen Kreis, beziehungsweise einen Halbkreis, einen Bogen. Ein doppelter Regenbogen kommt nun dadurch zustande, dass der Lichtstrahl im Tropfen nicht nur ein Mal, sondern zwei Mal gespiegelt wird. Dann tritt er nämlich in einem anderen Winkel aus dem Tropfen wieder aus, in einem 51-Grad-Winkel. Die Verbindungslinie all dieser Tropfen, in denen sich die Lichtstrahlen zwei Mal spiegeln, bilden nun ihrerseits einen eigenen Bogen. Dieser zweite Bogen ist größer, er umschließt den ersten. Wegen der doppelten Spiegelung sind die Spektralfarben umgekehrt angeordnet. Beim Hauptregenbogen ist innen Violett und außen Rot, beim zweiten Regenbogen ist es umgekehrt. Und der zweite Regenbogen ist immer auch ein bisschen schwächer.

Wie viel Religion steckt in der Astrophysik? Jan 18, 2025

Show notes

Naturwissenschaft ist transparent und steht allen offen

Ein wesentlicher Unterschied ist die Transparenz. Die Naturwissenschaften stehen allen offen. Wir sind kein Geheimclub. Wir sind kein Club, der von seinen Mitgliedern irgendwie fordern würde: "Glaube!" Sondern wir sind vor allen Dingen Zweifler. Der Zweifel ist die Methode, mit der wir arbeiten. Wir nehmen nichts hin, sondern wir versuchen, soweit es nur irgendwie geht, Aussagen von anderen oder von Experimenten selbst zu überprüfen, um herauszufinden, ob denn das, was da gesagt oder behauptet worden ist, auch stimmt. Das bedeutet natürlich nicht, dass wir dann die Wahrheit kennen. Aber wir kommen auf diese Art und Weise zumindest dieser naturwissenschaftlichen Realität, die um uns herum ist, etwas näher. Wir können eine ganze Menge verstehen, aber wir können nicht alles verstehen. Das Problem ist nun, dass, je länger die naturwissenschaftliche Forschung andauert, sich immer dabei mehr auch sprachlich etwas tut. Wir entwickeln Begriffe wie dunkle Materie, dunkle Energie, schwarze Löcher und so weiter. Für uns Naturwissenschaftler haben diese Begriffe eine gewisse Bedeutung, weil sie im Rahmen von naturwissenschaftlichen Theorien entwickelt worden sind oder einfach mal geformt worden sind. Das ist ein bisschen wie die Fachsprache anderer Handwerker, die natürlich auch ihre Abkürzungen haben. Wenn Sie sich mit einem Maschinenbauer unterhalten und sagen: "Gib mir mal einen 14er Schlüssel" – dann weiß der gleich, worum es geht und das weiß auch jeder, der mit solchen Schlüsseln zu tun hat. Ich würde also einen deutlichen Schnitt machen wollen zwischen Naturwissenschaft und Theologie. Die Naturwissenschaften waren im Abendland eine Gegenbewegung zu jeder Art von Religion. Die Naturwissenschaften haben versucht, die Deutungshoheit der Amtskirchen zu bekämpfen. Das ist ihnen auch offenbar sehr gut gelungen. Denn große Teile der letzten 400 Jahre europäischer Kulturgeschichte waren ein einziges Rückzugsgefecht für die Theologie, weil sie sich auf den Gedanken eingelassen hat, man könne Gott als Lückenbüßer hernehmen. Denn überall da, wo das Wissen der Menschen nicht ist, da sei Gott. Diese Auseinandersetzung würde heute dazu führen, dass wir eine Gottesvorstellung hätten, die nur noch eine Bonsai-Variante von Gott wäre. Das hat zumindest mit meinem christlichen Gottesverständnis überhaupt nichts mehr zu tun. Aber das nur am Rande.

Mathematik als Sprache der Naturwissenschaften

Der wirkliche Unterschied ist die Transparenz. Naturwissenschaften kann jeder durchführen. Alle sind eingeladen, an die Universitäten, an die Hochschulen zu kommen und Naturwissenschaften zu studieren. Das ist am Angang ein etwas steiniger Weg, weil man eine "Sprache" lernen muss. Denn die Naturwissenschaften sind auch eine sprachliche Auseinandersetzung. Weil wir eine quantitative, also messende und berechnende Wissenschaft sind, ist die Sprache, mit der wir uns mit der Natur auseinandersetzen, die Mathematik. Die Mathematik macht uns immer die größten Schwierigkeiten. Aber wir müssen in der Lage sein, zu erklären, was wir tun. Jeder Mann und jede Frau kann sich beteiligen, die Laboratorien und Universitäten stehen allen offen. Das unterscheidet uns schon von jeder Religion, die ja gewissermaßen verlangt, das zu glauben, was an Glaubenssätzen irgendwann mal definiert worden ist. Und da sind wir in den Naturwissenschaften natürlich eher in einem Prozess. Wir haben kein Weltbild in dem Sinne "Das ist so und so und so." Sondern es ist ein Prozessbild. Es gibt durchaus naturwissenschaftliche Überlegungen zur Bedeutung von Religion; die sogenannte Prozesstheologie, wonach sich nicht nur unser Gottesbild verändert, sondern sich unser gesamtes Weltverständnis nicht zuletzt dadurch verändert, dass wir Naturwissenschaften betrieben und festgestellt haben, wie wunderbar die Welt ist.

Stoßen auch Astrophysiker an Grenzen des Verstehbaren?

Ja, natürlich. Man darf nicht unterschätze: Ein großer Teil der Naturwissenschaften ist Handwerk. Das Handwerkszeug gehört dazu und man lernt erst mal, mit den Dingen umzugehen, sie erst mal zu handhaben, bevor man sie durchdringt und bevor man auch versteht: "Mensch, das eine hängt mit dem anderen ja so und so zusammen!" Bis dahin vergeht eine Zeit.

Kenntnisse verwandeln sich in Erkenntnisse

Man kann es auch vergleichen mit jemand, der ein Musikinstrument spielt. Da müssen Fingerübungen gemacht werden und Kompositionslehre. Erst, wenn du das einigermaßen kannst, kannst du anfangen zu improvisieren. Ein großer Teil von "Erkenntnis" hat ja mit "Kenntnis" zu tun. Das heißt, man muss erst einmal Kenntnisse haben, die sich dann in Erkenntnisse verwandeln. Ich glaube, dass viele da sehr ungeduldig sind. Sie wollen sofort etwas sein, anstatt etwas zu werden. Dieser Werde-Vorgang, gerade wenn man Naturwissenschaften oder Philosophie betreibt, dieses langsame Werden, dieses langsame Wachsen – das ist so wichtig, um a) anzuerkennen: Es gibt Grenzen. Aber b) auch zu wissen, was man kann – und was man nicht kann. SWR 2008

Wie kann ich mir die Namen meiner neuen Schüler schneller merken? Jan 17, 2025

Show notes

Da gibt es eine ganz einfache Technik. Dabei geht es darum, bei jedem Schüler ein ganz besonderes Merkmal ausmachen zu können, vielleicht eine Brille oder eine abgefahrene Frisur. Dieses Merkmal verbindet man dann mit dem Namen. Anna balanciert vielleicht eine Ananas auf dem Kopf, auf Thomas´ Brille hüpfen Tomaten, Sabine rennt einer Biene hinterher. Man kann auch Namen von Prominenten oder Bekannten nehmen, und diese in Gedanken mit den Namen, die man sich merken möchte, verknüpfen. Man kann seiner Kreativität freien Lauf lassen. Irgendwann hat das Gehirn wirklich einen kleinen Baukasten, aus dem es dann schöpfen und sich immer wieder neue Bilder holen kann.

Warum nimmt die Temperatur mit der Höhe ab? Jan 16, 2025

Show notes

Der Druck spielt eine wichtige Rolle

Mit der Höhe nimmt der Druck ab. Je höher wir über dem Meeresspiegel sind, desto dünner ist die Atmosphäre, desto weniger Luft lastet über uns. Druck und Temperatur wiederum hängen zusammen – das kennen wir von der Fahrradpumpe: Wenn wir drücken und dadurch der Druck zunimmt, wird’s wärmer. Umgekehrt: Wenn sich Luft ausdehnt und dünner wird, dann lässt der Druck nach und die Temperatur sinkt. Das passiert im Hochgebirge oder überhaupt in höheren Luftschichten: Es wird kühler.
Woher bekommt denn die Luft um uns herum ihre Temperatur? Sie bekommt sie hauptsächlich von der Erdoberfläche. Das heißt: Sonnenlicht scheint auf den Erdboden, wird dort kurzfristig absorbiert und dann als Wärme zurück in die Atmosphäre gestrahlt. Das heizt die Luft auf. Die Luftschichten unmittelbar über dem Erdboden werden dabei natürlich am stärksten erwärmt.
Ein weiterer Faktor: Wasserdampf. Auch der hängt mit dem Druck zusammen: Je höher der Druck ist, desto mehr Wasserdampf kann die Luft aufnehmen. Das heißt: Die unteren Luftschichten können mehr Wasserdampf speichern.

Also: Die Erdoberfläche strahlt Wärme in die Atmosphäre zurück,. Die unteren Luftschichten nehmen – weil mehr Dampf drin ist – mehr Wärme auf als die oberen Luftschichten. Deshalb ist es auf Meeresniveau wärmer als 1.000 oder 2.000 Meter darüber.

Mit welchen Ziffern bzw. Zahlensystemen rechneten die Griechen? Jan 15, 2025

Show notes

Griechen – Meister der Geometrie

Die Griechen waren Meister der Geometrie und dabei spielen die Zahlen gar keine entscheidende Rolle. Ansonsten bewegten sie sich aber wie wir oder auch die Römer in einem Dezimalsystem.

Benutzten die Griechen wie die Römer zum Beispiel ein "X" für die Zahl 10?

Nein, die Griechen hatten zwei Zahlensysteme. Zunächst benutzten sie einfach Abkürzungen der Buchstaben. In dem Alphabet, das die Griechen im 5. Jahrhundert in Athen hatten, hieß "hekatón" (ἑκατόν) zum Beispiel 100. So stand "H" einfach für 100. Oder Pi (π), die Kreiszahl, war "pente", 5. Somit schrieb man die Zahl 500 mit einem großen H und einem kleinen π. Später nahm man einfach die Buchstaben, wie das noch in der orthodoxen Kirche üblich ist, entsprechend ihrer Reihenfolge. Da war Alpha (α) 1, Beta (β) 2 usw., einfach nach dem Alphabet. Die Griechen hatten also ein Dezimalsystem, wobei aber die Zahl 0 nicht vorkam.