Spektrum der Wissenschaft 2009 04.pdf

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serie darwin
(teil iV)
Evolution
und REligion
DEUTSCHE AUSGABE DES
physik
Wie entsteht
aus Chaos Ordnung?
Medizin
Oxytozin – das Hormon
Ihres Vertrauens
epideMien
Kampf gegen
Killerwürmer
r Kann man
mit Gedanken
Maschinen
steuern?
r Lässt sich
das Gedächtnis
downloaden?
serie auto (teil iii)
ElEktroautos –
dIe rOLLenden
StrOMSpeICHer
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EDITORIAL
EDITORIAL
Reinhard Breuer
Chefredakteur
Religion im Licht
der Evolution
Bei meinen Vorträgen über Wissenschaftsjour-
nalismus berichte ich gerne auch über die
Vorlieben unserer Leser – also von Ihnen. »Es
sind die Grenzen«, sage ich dann. Ob Kosmolo-
gie, Quantenphysik oder Hirnforschung – wo
die Forschung weit draußen oder tief drinnen
ins Unbekannte und Geheimnisvolle vorstößt,
dort wächst ofenbar auch die Faszination für
»Spektrum«-Leser. Und wie viele Briefe an die
Redaktion belegen, tritt noch ein Grenzgebiet
hinzu: das zwischen Wissenschaft und Religion.
Im Darwin-Jahr bietet sich erneut die
Gelegenheit, fernab von jedem Kreationismus
die kulturelle Reibungsläche zwischen Religion
und Evolution zu erkunden. Wir tun das mit
zwei Beiträgen. Zum einen berichtet der
Theologe Wolfgang Achtner über eine originelle
Figur des 19. Jahrhunderts, Gustav Jaeger. Der
Zoologe und Mediziner reagierte auf das
Erscheinen von Darwins »Entstehung der
Arten« mit Ideen, die ihn heute als Vordenker
der Soziobiologie ausweisen (S. 68).
Zum anderen hat es sich der amerikanische
Kognitionspsychologe Pascal Boyer zur Aufgabe
gemacht, Religion »aus evolutionärer und
kognitiver Sicht« zu erkunden (S. 74). Das inde
ich wirklich spannend, verlangt doch das
Phänomen Religion ebenfalls nach einer
naturwissenschaftlichen Erklärung. Aber ist
Religion nicht ein reines Kulturphänomen, wie
etwa Musik, Kunst und Politik? Oder steckt
mehr dahinter? Darum geht der Streit.
Der Populationsgenetiker Theodosius
Dobzhansky befand einmal: »Nichts in der
Biologie ergibt Sinn, außer im Licht der Evolu-
tion.« Wäre demnach sogar Religion zuerst
einmal biologisch zu betrachten? Natürlich,
denn alles, was in der Welt ist, bietet uns auch
eine naturwissenschaftliche Seite. Dabei geht
es nicht etwa darum, »Gene für religiöses
Empinden dingfest zu machen«, wie Boyer
meint. Vielmehr befasst sich der Forscher
schlicht mit der Frage, »was an der Natur des
Menschen Religion möglich und erfolgreich
macht«. Keiner wird behaupten, damit sei das
Thema bereits erschöpfend behandelt, doch
kann dies die biologische und kognitive Basis
klären, auf der Geist und Glaube gedeihen.
Die Resultate dieser noch relativ jungen
Forschungsrichtung haben mich überrascht.
Ofenbar tragen wir eine besondere Prädisposi-
tion zu glauben in uns. Kein Wunder also, dass
der Atheismus einen schwierigen Stand hat.
Obwohl manche ja meinen, dass auch er nur
eine Art von Glauben darstellt.
Für die 11. Wunschartikel-Runde stehen dies-
mal unter anderem Beiträge über die Neuro-
biologie des Tanzes, selbstreinigende Ober-
lächen und den Zigarettenkonsum bei Kindern
zur Wahl – stimmen Sie ab unter www.
spektrum.de/artikel/983339 ! Der Gewinner
der 10. Runde ist ermittelt: der Neurochirurg
Dr. Theodor Schwenk aus Bayreuth. Den Sieger-
Artikel inden Sie in diesem Heft: »Wie entsteht
Ordnung aus Chaos?« (S. 30).
Herzlich Ihr
3
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT · APRIL 2009
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Inhalt
aStronomie & PhySik
Wie entsteht ordnung
aus Chaos?
30
40
48
medizin & Biologie
mehr Vertrauen dank Chemie?
medizin & Biologie
Killerwürmer: Bessere Aussichten auf einen Impfstof
AKtuell
AstronomIe & physIK
medIzIn & BIologIe
Schlichting!
29 ’ne Perl in jeder Primel Ohr
40 r Die neurobiologie des
Vertrauens
Bestimmte Moleküle, die ansonsten
Geburtswehen auslösen, beinlussen unser
Verhalten Fremden gegenüber
48 r kampf den killerwürmern
10 Spektrogramm
Kleinster Exoplanet · Vormensch mit
Nussknackergebiss · Farben des
Denkens · Uralte Monsterschlange ·
Feldknoten als Teilchen u. a.
13 bild des Monats
Fußabdruck eines Frühmenschen
14 Draculas Stammbaum
Warum sich Tau zu Tropfen formt
30 r Ordnung aus Chaos
Nach dem zweiten Hauptsatz der
hermodynamik kann in unserer Welt
die Unordnung nur wachsen.
Woher stammt dann die Ordnung,
die wir überall beobachten?
PhySikaliSche UnterhaltUngen
36 Die unentschlossene Sonne
auf Merkur
Sie geht auf, gleich wieder unter und
noch einmal auf, weil Merkur so
langsam rotiert und so schnell und
ungleichmäßig um die Sonne läuft
Schistosomen, eine Gattung der Saug-
würmer, töten jährlich 200 000 Men-
schen. Genetische Werkzeuge verbessern
jetzt die Chancen auf einen wirksamen
Impfstof
Mutationen im Blutgerinnungshemmer
bestimmten die Evolution der Vampire
16 e.colizenz zum töten
Krebsbekämpfung mit künstlichem
Räuber-Beute-System aus Bakterien
20 Mit Salz aus Holz Zucker
gewinnen
Eleganter Weg zur Produktion von
Biokraftstofen aus Planzenrückständen
23 einsiedler im erdinneren
3000 Meter unter der Erde lebt ein
Bakterium von radioaktiver Strahlung
24 Springers einwürfe
104 Rezensionen:
Weitere rubriken
Peter J. Bentley Das Buch der Zahlen
3 Editorial: Religion im Licht
der Evolution
8 Leserbriefe
8 Impressum
77 Im Rückblick
110 Vorschau
Xuewu Gu, Maximilian Meyer
Chinas Energiehunger: Mythos oder Realität?
Ist Ekel angeboren oder andressiert?
J. H. Reichholf Warum die Menschen sesshaft wurden
Marlene Zuk Was wäre das Leben ohne Parasiten?
Rüdiger Vaas, M. Blume Gott, Gene und Gehirn
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78
menSch & geiSt
die mathematik der strömung
96
tItel
Gehirn am Draht
88
technik & comPUter
e-Autos: energiepufer für stromnetze?
erde & umWelt
mensCh & geIst
teChnIK & Computer
erde 3.0
56 Die ethik des klimawandels
Auf wie viel Wohlstand sollten wir
verzichten, um künftigen Generatio-
nen, die vermutlich reicher sind als
wir, Kosten durch die Erderwärmung
zu ersparen?
64 kurzberichte
Bodenentgiftung mit Planzen · Bio
boomt trotz Krise · Umweltfreund-
liche Fabriken
WiSSenSchaft & karriere
66 »Carpe Diem«
Wer heute den Schritt in den Markt
wagt, hat kleinere Hürden zu über-
winden, jedoch mehr Konkurenz,
meint der Physiker und SAP-Mit-
gründer Klaus Tschira
Serie (teil iV) eVolUtion
68 r religion als evolutionsvorteil
Anders als Charles Darwin betrachtete
sein Zeitgenosse Gustav Jaeger Glauben
und Evolution nicht als unversöhnlichen
Gegensatz
titeL
88 Log-in ins Gehirn
Wie weit ist die Entwicklung einer
Gehirn-Computer-Schnittstelle
gediehen, von der Futurologen und
Scienceiction-Autoren seit Langem
träumen?
e SSay
74 Müssen wir glauben?
Ofenbar ist der Mensch kognitiv prädis-
poniert, an etwas zu glauben
WiSSenSchaft im alltag
Serie (teil Vii)
die gröSSten rätSel der mathematik
78 Die navier-Stokes-Gleichungen
Sie beschreiben Allerweltsphäno-
mene – Strömungen von Flüssigkeiten
und Gasen; dennoch ist bis heute
unklar, unter welchen Voraussetzungen
sie lösbar sind
94
Drehen und Wippen
Mikromotoren bringen Festplatten auf
To u r e n
Serie (teil iii) aUtoS der zUkUnft
96
r elektroautos – die rollenden
Stromspeicher
Auch Stromversorger unterstützen den
Trend zur Elektromobilität. Millionen
von E-Fahrzeugen könnten ihnen
nämlich eines Tages helfen, ihre Netze
eizienter zu betreiben
Titelmotiv: Kenn Brown, Mondolithic Studios
die auf der titelseite angekündigten themen sind mit r gekennzeichnet;
die mit markierten artikel inden Sie auch in einer audioausgabe dieses
magazins, zu beziehen unter: www.spektrum.de/audio
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Online
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Lesen sie zusätzliche artikel,
diskutieren sie mit und
stöbern sie im Heftarchiv!
matt CollIns
spektrum dIrekt alles auf abwehr
InteraktIv Mathematische Gruppen und mehr
www.spektrumdirekt.de/immunsystem
www.spektrum.de/artikel/983339
inTerakTiv
Machen Sie mit!
Tipps
Nur einen Klick entfernt
Die Wissenschaftszeitung im Internet
Surfen durch das Jahr der Astronomie
»Sterne und Weltraum« berichtet online über
ausgewählte Ereignisse im Internationalen Jahr
der Astronomie, etwa das weltweite Beobach-
tungsprojekt »Globe at Night«, den Kometen
Lulin oder die »Wiederkehr« des Mars
Mathematische Gruppen, Nikotin oder
die Neurobiologie des Tanzes?
In unserer 11. Wunschartikelrunde stehen
wieder fünf hemen zur Wahl. Stimmen Sie
mit ab! Den von Leserinnen und Lesern
gewählten Wunschartikel werden wir in der
Printausgabe veröfentlichen. Dem Gewinner
winkt eine Reise nach Heidelberg und ein
Besuch in der »Spektrum«-Redaktion
Alles auf Abwehr
Gegen Viren, Bakterien oder Parasiten setzt
der Körper komplexe Abwehrketten in
Gang. Doch mitunter versagt unser Im-
munsystem, und manchmal – bei Autoim-
munkrankheiten – tut es zu viel des Guten
www.spektrumdirekt.de/immunsystem
www.astronomie-heute.de
www.spektrum.de/artikel/983339
Welt aus Quarks
Allen, die im Teilchenzoo gelegentlich den
Überblick verlieren, bieten wir online eine
bebilderte kurze Einführung in die Welt der
Elementarteilchen. Tatsächlich sind es nicht
mehr als 18 verschiedene Bausteine, aus denen
sich die beobachtbare Welt zusammensetzt:
sechs Quarks, sechs Leptonen und sechs
Kraftteilchen
»Lücken« im ewigen Eis
Das Polarjahr 2007/2008 ist vorbei, aber
Arktis und Antarktis machen weiterhin
Schlagzeilen. Vor allem dann, wenn For-
scher immer mehr Lücken in unserem
Verständnis der Vorgänge rund um die Pole
schließen können
www.spektrumdirekt.de/polarforschung
Der Stand der Welterkenntnis
Es ist der größte, aber auch der wohl am
schwersten umzusetzende Traum der moder-
nen Physik: die Welt mit all ihren Vielfältig-
keiten aus einer einzigen heorie heraus zu
beschreiben. »Der Quantenkosmos« von Claus
Kiefer fasst den Stand der Dinge zusammen.
Lesen Sie unsere Rezension oder stellen Sie
selbst ein Buch vor
www.spektrum.de/artikel/980303
www.spektrumdirekt.de/artikel/982849
880459461.004.png 880459461.005.png 880459461.006.png 880459461.007.png 880459461.008.png 880459461.009.png 880459461.010.png 880459461.012.png 880459461.013.png 880459461.014.png 880459461.015.png 880459461.016.png
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