deSignale

Ein sehr interessantes Ergebnis ist Forschern gelungen, die die Messdaten der Sonde Cassisni auswerten. Der Saturn-Mond Titan hat eine dichte Atmosphäre und diese wird von der Sonne stark beeinflusst. Dies berichtet raumfahrer.net.

Diese Meldung ist nicht zuletzt deswegen von Bedeutung, da sie belegt, dass die Sonnenaktivität auch die Atmosphäre der Erde beeinflusst, was insbesondere für die Ursachen einer globalen Klimaveränderung berücksichtigt werden muss. Bislang wird der Einfluss der Sonnanaktivität auf die Erdatmosphäre schlicht bestritten oder heruntergespielt.

Aber die Forscher der Untersuchung machen klare Aussagen:

"Fast die gleichen Mechanismen treten auch auf der Erde auf, wo die möglichen Auswirkungen einer erhöhten Sonnenaktivität auf das Erdklima immer noch diskutiert werden", so Nicolas Altobelli, ESA-Projektwissenschaftler der Cassini-Mission.

Obwohl der Titan die Sonne in einer etwa zehnmal größeren Entfernung als die Erde umkreist kann die Untersuchung von dessen Atmosphäre und des dort ablaufenden Wettergeschehens den Wissenschaftlern somit wertvolle Erkenntnisse über das aktuelle Klimageschehen auf der Erde liefern.

Die Beobachtung des aktuellen Wettergeschehens auf dem Titan ist einer der Beobachtungsschwerpunkte der Raumsonde Cassini und erfolgt in erster Linie durch das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment. Aus Entfernungen von teilweise mehreren Millionen Kilometern werden dabei Aufnahmen angefertigt, welche die Titan-Atmosphäre zeigen.

Durch die dadurch ermöglichte Beobachtung von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen in den Atmosphären des Titan lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen, welche – vergleichbar mit dem Wetter auf der Erde - einer jahreszeitlich bedingten Veränderung unterliegen. Die nächste Möglichkeit für eine etwas "direktere" Untersuchung der Titanatmosphäre bietet sich dagegen bereits am 1. Dezember 2013. An diesem Tag wird die Raumsonde Cassini den Titan um 01:41 MEZ im Rahmen eines gesteuerten Vorbeifluges passieren und aus einer Überflughöhe von diesmal 1.400 Kilometern erneut mit verschiedenen Instrumenten untersuchen.

Die hier kurz vorgestellten Resultate der Untersuchung der Titanatmosphäre wurden bereits am 13. August 2013 unter dem Titel "Solar cycle modulation of Titan's ionosphere" in der Fachzeitschrift "Journal of Geophysical Research: Space Physics" publiziert.

Neue Messungen geben eine Untergrenze von Signalen der Gravitationswellen an. Doch diese neue Untergrenze widerspricht allen Modellen, nach denen Vermschmelzungen von supermassenreichen Schwarzen Löchern berechnet werden. Nach diesen Modellen müssten solche Signale im niederfrequenten Bereich schon längst aufgetaucht sein.

Dies meldet welt der physik.

Ohne Extremitäten können sich Würfel selbständig bewegen und gruppieren, um so komplexere Gebilde zu bilden.

Diese Idee realisierten MIT-Forscher und leisten damit einen interessanten Beitrag zur Erforschung von sogenannter Schwarm-Intelligenz etc.

Zur Meldung gehts hier.

Wasser ist ein Molekül, das viele interessante Eigenschaften besitzt, gerade dann, wenn man es nicht einfach biochemisch, dafür aber biophysikalisch betrachtet.

Eine weitere dieser Eigenschaften wurde nun entdeckt: Unter bestimmten Voraussetzungen ist Wasser selbst noch bei -157° C flüssig!

Dies berichtet scinexx.de.

Eine gänzlich neue Materieform haben nun Forscher hergestellt: Moleküle aus Licht!

Normalerweise interagieren Lichtteilchen nicht miteinander, wenn sie aufeinander stoßen, sondern sie durchdringen sich.

Nun ist es aber gelungen, dass Photonen sich zu Moleküle verbinden und so eine neue Materieart bilden. Das phantastische dabei: Die Physiker selbst stellen klar, dass die Eigenschaften der Photonnmoleküle genau jener Physik entsprechen, wie man sie für die fiktiven Lichtschwerter aus der Star Wars Saga zugrunde legen würde!

Diese Entdeckung ist dermaßen bahnbrechend, dass sie im Journal Nature veröffentlicht wurde.

Weitere Hintergrundinfos hat scinexx.de bereitgestellt.

Ferner gibt es auch einen Artikel auf science daily.

Normale Gewitterwolken sind nicht nur die Quelle für Blitze, die de Erde treffen, sondern auch von Antimaterie und radioaktiver Strahlung, die ins Weltall entkommen. Die Ursache dafür ist noch vollkommen rätselhaft, wie focus.de berichtet.

Forscher aus Frankreich und Groß-Britannien haben eine vor zwölf Jahren durchgeführte Messung der Gravitationskonstante mit genau den selbsen Instrumenten wiederholt und eine Veränderung von G festgestellt. Die Arbeit wurde in dem renommierten Fachjournal Physical Review Letters publiziert.

Dies berichtet phys.org.

Eine rätselhafte gemeinsame Ausrichtung von 100 planetarischer Nebel, die sonst nicht miteinander gemeinsam haben, wurde nun von zweien Teleskopen aufgedeckt. Eine Erklärung für dieses Phänomen steht noch aus, wie astronews.com berichtet: hier.

Daraus:

Astronomen der University of Manchester haben nun eine überraschende Gemeinsamkeit der verschiedenen von ihnen beobachteten bipolaren Planetarischen Nebeln entdeckt: Viele von ihnen sind am Himmel offenbar auf eine sehr ähnliche Art und Weise ausgerichtet. "Das ist wirklich eine überraschende Entdeckung und wenn sie sich bestätigen sollte, eine sehr wichtige", urteilt Bryan Rees von der University of Manchester. "Bei vielen dieser geisterhaften Schmetterlinge scheint ihre Längsachse entlang der Ebene unserer Milchstraße ausgerichtet zu sein. Durch die Verwendung von Bildern sowohl von Hubble als auch des NTT konnten wir diese Objekte sehr gut sehen und sie detailliert untersuchen."

Für ihre Studie beobachteten die Forscher 130 Planetarische Nebel im Bulge genannten Zentralbereich unserer Galaxie. Sie teilten die Objekte nach ihrem Aussehen in drei verschiedene Typklassen ein und und untersuchten sie detailliert. Dazu verwendeten sie Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble und des New Technology Telescope der europäischen Südsternwarte ESO, das Teil des Observatoriums in La Silla in Chile ist.

"Während die Ausrichtung von zwei Typklassen der Nebel am Himmel - wie erwartet - vollkommen zufällig war, bemerkten wir, dass die dritte Klasse, die bipolaren Nebel, eine bestimmte bevorzugte Ausrichtung zu haben scheinen", erläutert Albert Zijlstra, ein Kollege von Rees. "Jede Ausrichtung ist hier schon eine Überraschung, eine solche Ausrichtung aber gerade in der dicht bevölkerten Zentralregion der Galaxie zu finden, ist noch überraschender."

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"Wir können von der Untersuchung dieser Objekte jede Menge lernen", so Zijlstra. "Wenn sie sich wirklich auf so unerwartete Weise verhalten, hat das nicht nur Auswirkungen für die Vergangenheit von individuellen Sternen, sondern auch für die Vergangenheit unserer gesamten Galaxie."

Kurt Gödel hat der Nachwelt in seinem Nachlass einen ontologischen Gottesbeweis hinterlassen.

Er benutzt dabei die höherstufige Modallogik und es war bislang nicht möglich, alle seine Schliessungen korrekt nachzuvollziehen.

Dies ist nun mit Computerhilfe eindeutig gelungen und damit konnte die Korrektheit von Gödels ontologischer Gottesbeweis endgültig bestätigt werden.

Dazu gibt es einen sehr ausführliches Interview mit einem der Forscher, der diese Verifikation geleistet hat, auf Telepolis, die ja alles andere als religionsfreundlich sind.

Daraus:

Nehmen wir die beiden ersten Gödelschen Axiome. Das erste Axiom sagt, dass eine Eigenschaft positiv ist oder ihre Negation, niemals aber beides. Das zweite Axiom sagt, dass Eigenschaften, die notwendigerweise aus einer positiven Eigenschaften folgen, ebenfalls positiv sein müssen. Das ist auch schon alles, was Gödel über positive Eigenschaften in seinem ontologischen Beweis voraussetzt. Beide Axiome drückt er dann in der formalen Sprache der Logik aus.

Die Rahmenbedingungen für logische Formalisierungen stimmten bei Gödel. Seine Arbeit entstand nämlich zu einer Zeit, in der die formale Logik einen hohen Reifegrad erlangt hatte, nicht zuletzt durch Gödels bahnbrechende eigene Beiträge. Insbesondere mit der so genannten "Modallogik" stand ein gut entwickelter Logikformalismus zu Verfügung, der einen adäquaten und gut untersuchten Umgang mit den Begriffen "notwendig" und "möglich" unterstützte. Gödel beschreibt den von ihm gewählten Logikformalismus aber leider nicht mit letzter Konsequenz.

In diesem Punkt konnten unseren aktuellen Arbeiten interessante Einsichten liefern. Wir haben festgestellt, dass eine sehr schwache Modallogik, die so genannte Logik KB, die auf vergleichsweise wenigen Grundannahmen beruht, bereits eine erfolgreiche Beweisführung ermöglicht. Viele Arbeiten über Gödels Gottesbeweis erwähnen hier aber die stärkere Logik S5, und diese wurde in diesem Zusammenhang auch kritisiert. Wir wissen nun also, dass diese Kritik wohl gegenstandslos ist...

Modallogiken sind Erweiterungen der klassischen Logik. Letztere führt prominente logische Verknüpfungen ein, dazu gehören: "nicht", "und", "oder", "es folgt", "äquivalent" und "für alle x gilt". Die klassische Logik unterstützt aber keinen adäquaten Umgang mit zentralen Begriffen hinsichtlich Zeit, Raum, Wissen, Glauben, und auch nicht mit Begriffen wie "notwendigerweise gilt" bzw. "möglicherweise gilt", wie hier erforderlich. Modallogiken erweitern deshalb die klassische Logik um entsprechende logische Operatoren; typischerweise werden diese notiert als "[]" und "<>". Besonders kompliziert wird es, bei der klassischen Logik und insbesondere bei der Modallogik, wenn höherstufige Quantoren ins Spiel kommen.

Ein Beispiel für einen höherstufigen Quantor findet sich in Gödels Definition von "Gott-artig". In natürlicher Sprache ausgedrückt besagt diese: Ein Wesen ist "Gott-artig", falls es alle positiven Eigenschaften aufweist. Hier wird also eine universelle Aussage für alle Eigenschaften getroffen, und dazu stellt die Logik höherstufige Quantoren bereit. In der Formelsprache drückt Gödel dies wie folgt aus:

Gott-artig(x) <-> All P [ positiv(P) -> P(x) ]

Die Mechanisierung und Automatisierung von Logik auf dem Computer - man bezeichnet solche Computerprogramme auch als "Theorembeweiser" - hat seit der Jahrtausendwende sehr gute Fortschritte gemacht. Dies betrifft aber vor allem Theorembeweiser für ausdrucksarme, eingeschränkte Logiken, beispielsweise solche ohne Quantoren oder zumindest ohne höherstufige Quantoren. Höherstufige Logik, wie hier erforderlich, wird von theoretischen Informatikern aufgrund ihrer schlechten Komplexitätseigenschaften oft sogar als nicht handhabbar eingeordnet - teilweise zu Unrecht, wie unsere erfolgreiche Arbeit nun zeigt.

Was war eine besondere Herausforderung?

Christoph Benzmüller: Ein besonderes Problem für unsere Arbeit war, dass es für die höherstufige Modallogik bisher noch keine implementierten Theorembeweiser gab. Bei höherstufigen klassischen Logiken sieht es besser aus, mittlerweile gibt es hier zuverlässige und leistungsfähige Systeme; auch ich entwickle seit etwa 15 Jahren einen solchen Theorembeweiser.

Für Gödels Gottesbeweis wendeten wir einen Trick an, der es uns ermöglicht, höherstufige Modallogiken mithilfe letzterer Systeme zu mechanisieren und zu automatisieren. Dieser Trick beruht auf eigenen Arbeiten, die zum Teil mit Larry Paulson von der Universität Cambridge entstanden sind. Diese Arbeiten zeigen, wie man höherstufige Modallogik in die höherstufige klassische Logik einbetten kann, bzw. darin simulieren kann. Die klassische Logik höherer Stufe wird dabei als eine Art universelle Logik (mit Einschränkungen) verstanden und eingesetzt.


Siehe insbesondere Formalization, Mechanization and Automation of Gödel's Proof of God's Existence

Eine sehr innovative Erfindung könnte unser Leben grundlegend revolutionieren. Mithilfe sogenannter Kugelkraftwerke, die gerade einmal handgroß sind. Damit wird unabhängig vom Stromnetz Strom da produziert und zur Verfügung gestellt, wo man ihn brauch, ohne schwere Solarzellenaufbauten oder Ersatzakkus mit sich zu führen.

Eine nähere Erklärung zu diesen Mini-Kraftwerken und ihrer Funktionsweise findet sich u.a. hier.