deSignale

Eine sehr interessante Ankündigung haben einige Investoren einer neuen Weltraumprivatfirma gemacht: Sie wollen Bergbau auf Asteroiden betreiben. In der ideenskeptischen deutschen Presse wurde dieses Vorhaben sogleich als Unsinn kritisiert (so in einem Kommentar auf welt online), doch ich finde diese Idee vernünftig und nachvollziehbar. Ja, sie ist eigentlich der nächste logische Schritt zur wirtschaftlichen Nutzung des erdnahen Raumes. Ferner möchte ich auch noch einen Umweltaspekt anführen. Es wäre doch schön, wenn wir nicht mehr unseren eigenen Planeten anboren oder Erdreich abtragen müssten, sondern solche Techniken der Rohstoffförderung auf unbelebten Himmelskörpern vornehmen könnten. Natürlich bietet sich dafür auch der Mond an, aber mehr noch die Asteroiden, die uns auch vielleicht noch unbekannten Rohstoffen einbringen könnten.
Raumfahrer.net berichtet hier.

Zu Albrecht Dürer habe ich einen ganz besonderen Bezug. Zum einen hängt schon seit langer sein Stich der betenden Hände bei uns und zum anderen schätze ich ihn sehr als Mathematiker.

In seinem Stich Melencolia I (siehe hier) hat er ja das berühmte 4x4 magische Quadrat untergebracht. Es besitzt zwar die 'magische' Zahl 34, doch das Quadrat an sich kodiert die aus dem Bildungsgesetz resultierende 17.

Mit diesem Wissen habe ich nun eine verblüffende Entdeckung gemacht, die ich wahrscheinlich in der Zeitschrift Q'Phaze veröffentlichen werde...

In einem bahnbrechenden Experiment haben Forscher in Wien eine Verschränkung zustandegebracht, wo zukünftige Ereignisse die Vergangenheit beeinflussen. Hört sich unglaublich an, ist aber vom renommierten Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) und des Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) an der Universität Wien durchgeführt worden, wie pro-physik.de berichtet: hier.

Jetzt sollte man meinen, auch in der Quantenwelt ließe sich die Frage, ob die beiden Teilchen verschränkt sind oder nicht, klar beantworten, und müsse „ein objektives Faktum der Wirklichkeit sein“. Doch die Physiker vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) und des Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) an der Universität Wien zeigten jetzt, dass dies nicht immer der Fall ist. Sie verwirklichten dazu ein Gedankenexperiment aus dem Jahr 2000 des israelischen Physikers Asher Peres (1934-2005), eines der Pioniere der Quanteninformationstheorie.

Dabei werden zwei verschränkte Paare von Photonen produziert. Ein Photon von jedem Paar wird an ein Messgerät (Viktor) geschickt. Von den zwei verbleibenden Photonen wird eines an das Messgerät Alice und eines an das Gerät Bob gesendet. Viktor hat bei seiner Messung zwei Möglichkeiten. Er kann die zwei Photonen durch seine Messung in einen verschränkten Zustand zwingen, dann wird auch das Photonenpaar von Alice und Bob verschränkt. Entscheidet sich Viktor aber, seine beiden Teilchen einzeln zu messen, dann liegt auch das Paar von Alice und Bob in einem separablen Zustand vor.

Die Physiker um Erstautor Xiaosong Ma haben in ihrem Experiment aber Viktors Entscheidung und Messung verzögert, diese findet erst nach den Messungen von Alice und Bob statt. Das versetzte sie aber in der Lage, erst nach der Messung von Alice und Bob die Entscheidung über den Quantenzustand der Photonen von Alice und Bob zu treffen, also ob die Photonen verschränkt oder separabel waren. Die Entscheidung kann sogar erst dann fallen, wenn die Lichtteilchen von Alice und Bob gar nicht mehr existieren.

Wie Zeilinger betonte, ist das Experiment „nicht nur eine philosophische Spielerei“, sondern hat auch praktische Bedeutung. Eine solche Anordnung und Prozedur mit den vier Photonen würde sich auch für Quanten-Repeater eignen, die man in Zukunft dazu nützen könnte, Quantencomputer zu verbinden. So könnte man damit Output und Input von Quantencomputern verknüpfen. Die Konsequenz daraus klingt unglaublich und zeigt einmal mehr, wie seltsam die Quantenwelt sein kann: Das bedeutet letztlich, ein Quantencomputer kann in der Vergangenheit mit einem Problem zu rechnen beginnen, mit einem Input, der erst in der Zukunft existiert.

Über eine gewaltige Explosion in der Atmosphäre - vermutlich eines auseinanderbrechenden Meteors - berichtet welt-oline: hier.

Neueste Messungen des IceCube widersprechen der bisherigen Theorie, dass die Kosmische Strahlung sogenannte Gamma Ray Bursts als Quelle haben. Die dabei auftretenden energiereichen Neutrinos konnten nicht gemessen werden, wie astronews.com berichtet: hier.

Darin:

"Gamma-ray Bursts sind - nach dem Urknall - die gewaltigsten Explosionen, die wir im Kosmos kennen", so Kappes. Sie überstrahlen für einige Sekunden das gesamte restliche Universum im Bereich der Gammastrahlung. Man nimmt an, dass es sich bei langen Gamma-ray Bursts, die mehr als zwei Sekunden lang aufflackern, um den Kernkollaps eines massereichen Sterns in einer fernen Galaxie handelt, bei dem schließlich ein Schwarzes Loch entsteht.

Dieser Prozess würde genug Energie freisetzen, um die subatomaren Teilchen der Kosmischen Strahlung auf die beobachteten Energien zu beschleunigen. Allerdings sollten mit den energiereichen Atomkernen auch Neutrinos entstehen. Diese geisterhaften Elementarteilchen sind ultraleichte Cousins des Elektrons, die durch fast alles ungehindert hindurchfliegen. Um sie trotzdem nachzuweisen zu können, muss man riesige Detektoren einsetzen.

Das Neutrino-Teleskop IceCube benutzt das ewige Eis des Südpols als Teil des Detektors. IceCube späht unter der Eisdecke mit mehr als 5000 einzelnen optischen Sensoren, sogenannte Photomultiplier, in rund einem Kubikkilometer antarktischem Eis nach den extrem seltenen Zusammenstößen eines Neutrinos mit einem Atomkern. Mit diesem weltweit empfindlichsten Neutrino-Teleskop hat das internationale IceCube-Forscherteam rund 300 Gamma-ray Bursts aus den Jahren 2008 bis 2010 untersucht.

Wenn Gamma-ray Bursts die Quelle der höchstenergetischen kosmischen Teilchenstrahlung sind, sollten von den Ausbrüchen nicht nur Gammastrahlen, sondern auch Neutrinos auf direktem Weg die Erde erreichen. Denn Neutrinos sind elektrisch neutral und werden daher nicht von Magnetfeldern abgelenkt. "Erstmals haben wir ein ausreichend empfindliches Instrument, das einen neuen Blick auf die Erzeugung der Kosmischen Strahlung und auf die inneren Prozesse von Gamma-ray Bursts eröffnet", unterstreicht IceCube-Sprecher Prof. Greg Sullivan von der Universität im US-Bundesstaat Maryland.

Doch IceCube fand in den zwei Jahren Beobachtungszeit überraschenderweise kein einziges Neutrino, das zu einem der untersuchten rund 300 Ausbrüche passt. "Aus der Beobachtung folgen zwei Möglichkeiten", urteilt Kappes. "Entweder ist unsere Vorstellung, dass Gamma-ray Bursts eine Hauptquelle der extrem energiereichen Kosmischen Strahlung sind, falsch. Oder unsere Rechenmodelle von den Vorgängen in einem Gamma-ray Burst beruhen auf falschen oder zu stark vereinfachten Annahmen." In jedem Fall müssen die gegenwärtigen Modelle zur Produktion von kosmischer Strahlung und Neutrinos in Gamma-ray Bursts überarbeitet werden.

"Obwohl wir nicht herausgefunden haben, woher die Kosmische Strahlung kommt, haben wir einen wichtigen Schritt zum Ausschluss einer der bevorzugten Vorhersagen erreicht", urteilt auch IceCube-Projektleiter Prof. Francis Halzen von der University of Wisconsin. Mit der vollen Ausbaustufe und mit zunehmender Messzeit wird IceCube in den kommenden Jahren weitere wichtige Informationen zur Klärung dieser Frage liefern.

Mit nie gekannter Genauigkeit wurden in einem Umkreis von 13000 Lichtjahren um die Sonne die Massen vermessen. Dann wurden die Bewegungen der Massen (Stern, Gas usw.) bestimmt: Diese Bewegungen stimmen sehr gut mit den sichtbaren Massen überein. Es braucht keine Dunkle Materie in diesem Raumbereich angenommen werden. Mehr noch: Zumindest in diesem Raumbereich hat Dunkle Materie keinen Platz, ganz im Widerspruch zu den gängigen Theorien. Diese sagen voraus, dass man in einem solchen Raumbereich eine Beeinflussung durch Dunkle Materie messen können muss. Astronews.com berichtet darüber hier:

Mit dem MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskop der europäischen Südsternwarte ESO in La Silla und anderen Teleskopen hat ein Astronomenteam die Bewegung von über 400 Sternen bis in eine Entfernung von rund 13.000 Lichtjahren von der Sonne sehr genau kartiert und daraus die Masse des Materials in der Umgebung der Sonne berechnet. Diese Masse nämlich beeinflusst das Bewegungsverhalten der Sterne. Die Forscher berücksichtigten dabei ein viermal größeres Volumen als bei früheren Untersuchungen.

"Die Menge an Masse, die wir errechnet haben, stimmt sehr gut mit dem überein was wir in der Region rund um die Sonne sehen - Sterne, Gas und Staub", erläutert Teamleiter Christian Moni Bidin vom Departamento de Astronomía der Universidad de Concepción in Chile. "Das lässt aber keinen Raum für anderes Material, also Dunkle Materie, die wir dort erwartet hatten. Unsere Berechnungen zeigen, dass sie eigentlich eindeutig messbar hätte sein müssen. Aber sie ist einfach nicht da gewesen."

Nach den Standardmodellen der Astronomen über die Entstehung und Entwicklung von Galaxien sollte die Milchstraße eigentlich in einen Halo aus Dunkler Materie eingebettet sein. Welche Form dieser Halo genau hat, wissen sie nicht, doch sprach bislang alles dafür, dass sich auch in der Umgebung der Sonne signifikante Mengen von Dunkler Materie finden lassen müssten. Nur ein Dunkelmaterie-Halo mit einer sehr ungewöhnlichen - beispielsweise extrem langgezogenen - Form wäre mit den Ergebnissen der jetzt vorgestellten Studie vereinbar.

Die Dunkelmaterie-Modelle sagen für die galaktische Region in der sich unsere Sonne befindet, in einem Volumen von der Größe der Erde etwa 0,4 bis ein Kilogramm Dunkelmaterie voraus. In der neuen Studie wurde praktisch nichts gefunden. Das Ergebnis bedeutet auch, dass Versuche, auf der Erde äußerst seltene Wechselwirkungen zwischen "normaler" Materie und Dunkelmaterie zu beobachten, kaum Aussicht auf Erfolg haben dürften.

"Trotz der neuen Ergebnisse rotiert die Milchstraße aber deutlich schneller als sich mit der vorhandenen sichtbaren Materie erklären lässt", so Bidin. "Wenn sich die Dunkle Materie also nicht dort befindet, wo wir sie erwarten, brauchen wir eine neue Lösung für das Problem der fehlenden Masse. Unsere Ergebnisse widersprechen klar dem gegenwärtig akzeptierten Modell. Die mysteriöse Dunkle Materie ist noch ein wenig mysteriöser geworden."

Eine erneute Analyse der damaligen Messungen des Viking-Mars-Landers 1976 mit verfwinerten Methoden zeigt starke Hinweise, dass der damalige Mars-Lander doch Marsleben aufgespürt hatte. Damals wurden jene Anzeichen, die für Marsleben sprachen als Kontaminierung des Landers noch durch irdische Kohlenwasserstoffe gedeutet und nur die vermeintlich negativen Messungen als gewichtig herangezogen. Mit den neuen Analysen sind die als negative Signale aufgefassten Messungen aber zumindest relativiert (oder gar gänzlich uminterpretiert) und es bleiben nur noch die positiven Signale übrig. Discovery-News berichtet hier.

Das Ganze wird durch andere Analysen gestützt, die schon vor zwei Jahren die negative Viking-Ergebnis-Interpretation bezüglich Leben stark anzweifelten (siehe hier).