Verlag: Knaus Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien Sprache: Deutsch Ausgabejahr: 2014

What if? Was wäre wenn? E-Book

Randall Munroe

4.47959183673469 (98)
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E-Book-Beschreibung What if? Was wäre wenn? - Randall Munroe

Endlich erfindet wieder jemand das Pop-Science-Erklärbuch neu!Wenn xkcd.com einen neuen Science Cartoon postet, vibriert das Internet. Sein Blog What if, auf dem der Physiker Randall Munroe jede Woche scheinbar unsinnige Fragen mit exakter Wissenschaft und genialen Strichmännchen beantwortet, ist Kult. Wie lange würde es dauern, bis wir merken würden, dass sich der Erdumfang verändert? Was wäre, wenn der gesamte Niederschlag in einem – quasi omnidirektionalen - Überschall-Regentropfen fiele? Endlich auch als Buch und endlich auf Deutsch!

Meinungen über das E-Book What if? Was wäre wenn? - Randall Munroe

E-Book-Leseprobe What if? Was wäre wenn? - Randall Munroe

Wirklich wissenschaftliche Antworten auf absurde hypothetische Fragen

Aus dem Englischenvon Ralf Pannowitsch

Knaus

Die Originalausgabe erscheint 2014 unter dem Titel »What if« bei Houghton Mifflin Harcourt Publishing, New York.Der Inhalt dieses E-Books ist urheberrechtlich geschützt und enthält technische Sicherungsmaßnahmen gegen unbefugte Nutzung. Die Entfernung dieser Sicherung sowie die Nutzung durch unbefugte Verarbeitung, Vervielfältigung, Verbreitung oder öffentliche Zugänglichmachung, insbesondere in elektronischer Form, ist untersagt und kann straf- und zivilrechtliche Sanktionen nach sich ziehen. Sollte diese Publikation Links auf Webseiten Dritter enthalten, so übernehmen wir für deren Inhalte keine Haftung, da wir uns diese nicht zu eigen machen, sondern lediglich auf deren Stand zum Zeitpunkt der Erstveröffentlichung verweisen.Songtexte aus »If I didn’t have you« © by Tim Minchin.Mit freundlicher Genehmigung von Tim Minchin.

14. Auflage

Copyright der Originalausgabe © 2014 xkcd Inc.

Copyright der deutschsprachigen Ausgabe © 2014

beim Albrecht Knaus Verlag, München,

in der Verlagsgruppe Random House GmbH, Neumarkter Str. 28, 81673 München.

Satz: Uhl + Massopust, Aalen

ISBN 978-3-641-14311-4V003www.knaus-verlag.de

DIE FRAGEN

EINFÜHRUNG

GLOBALER STURM

ZUFALLSNIESANRUF

ABKLINGBECKEN

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 1

EINE NEW YORKER ZEITMASCHINE

SEELENVERWANDTE

LASERPOINTER

DIE PERIODENWAND DER ELEMENTE

ALLE WELT HÜPFT

FÖHN

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 2

DAS LETZTE LICHT DER MENSCHHEIT

MASCHINENGEWEHR-JETPACK

STETIGER AUFSTIEG

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 3

U-BOOT IM WELTALL

ABTEILUNG FÜR KURZANTWORTEN

BLITZE

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 4

DER MENSCHLICHE COMPUTER

KLEINER PLANET

STEAKABWURF

EISHOCKEYPUCK

ERKÄLTUNGSWELLE

DAS HALB LEERE GLAS

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 5

AUSSERIRDISCHE ASTRONOMEN

DNA SPURLOS VERSCHWUNDEN

INTERPLANETARISCHE CESSNA

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 6

YODA

LUFTBALLON STATT FALLSCHIRM

ALLE MANN RAUS!

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 7

SELBSTBEFRUCHTUNG

HOCHWURF

TÖDLICHE NEUTRINOS

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 8

BREMSHUBBEL

UNSTERBLICHE IRRLÄUFER

ORBITALGESCHWINDIGKEIT

DIE DATENTRANSFERRATE VON FEDEX

FREIER FALL

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 9

SPARTA

DIE OZEANE TROCKENLEGEN #1

DIE OZEANE TROCKENLEGEN #2

TWITTER

LEGO-BRÜCKE

LÄNGSTER SONNENUNTERGANG

RELATIVISTISCHER BASEBALL

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 10

DIE ERDE DEHNT SICH AUS

SCHWERELOSER PFEIL

ERDE OHNE SONNE

WIKIPEDIA-DRUCKVERSION

DAS FACEBOOK DER TOTEN

SONNENUNTERGANG ÜBER DEM BRITISCHEN EMPIRE

BEIM TEEUMRÜHREN

ALLE BLITZE DER WELT

DER EINSAMSTE MENSCH

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 11

DER REGENTROPFEN

NEUTRONENKUGEL

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 12

RICHTER 15

DANK

QUELLENVERZEICHNIS

WARNUNG DES AUTORS

Bitte nicht zu Hause ausprobieren! Der Autor dieses Buches ist Cartoonzeichner, aber kein Gesundheits- oder Sicherheitsexperte. Er mag es, wenn etwas Feuer fängt oder explodiert, und das bedeutet, dass er nicht gerade das Beste für die Allgemeinheit im Sinn hat. Verlag und Autor übernehmen keinerlei Verantwortung für schädliche Folgen, die direkt oder indirekt aus in diesem Buch enthaltenen Informationen entstehen können.

EINFÜHRUNG

DIESES BUCH ist eine Sammlung von Antworten auf hypothetische Fragen.

Sie erreichten mich über meine Website, wo ich nicht nur als eine Art Dr. Sommer-Team für verrückte Wissenschaftler diene, sondern auch xkcd zeichne, einen Webcomic mit Strichmännchen.

Ich war nicht immer Comiczeichner. Zuerst habe ich Physik studiert und nach meinem Abschluss bei der NASA im Bereich Robotertechnik gearbeitet. Irgendwann habe ich die NASA verlassen, um den ganzen Tag lang Comics zeichnen zu können; mein Interesse an Naturwissenschaften und Mathematik hat aber nicht abgenommen. Schließlich hat es ein neues Ventil gefunden: Ich beantworte seltsame (und manchmal beunruhigende) Fragen aus dem Netz. Dieses Buch enthält eine Auswahl meiner Lieblingsantworten von der Website und dazu noch einen Packen neuer Fragen, die hier zum ersten Mal behandelt werden.

So lange ich zurückdenken kann, habe ich mit Mathe alle möglichen merkwürdigen Fragen beantwortet. Als ich fünf war, hat meine Mutter ein Gespräch mit mir notiert und in einem Fotoalbum aufbewahrt. Als sie erfuhr, dass ich dieses Buch schreiben würde, kramte sie es hervor und schickte es mir. Hier ist es – wortgetreu reproduziert von einem 25 Jahre alten Blatt Papier:

Randall:

Gibt es in unserem Haus mehr weiche oder mehr harte Sachen?

Julie:

Weiß ich nicht.

Randall:

Und auf der ganzen Welt?

Julie:

Weiß ich nicht.

Randall:

Jedes Haus hat doch drei oder vier Kissen, nicht wahr?

Julie:

Richtig.

Randall:

Und jedes Haus hat ungefähr 15 Magnete, oder?

Julie:

Ich vermute mal.

Randall:

Also, 15 plus 3, oder sagen wir mal 4, das ist 19, stimmt’s?

Julie:

Stimmt.

Randall:

Also gibt es wahrscheinlich etwa 3 Milliarden weiche Dinge und … 5 Milliarden harte. Also, wovon gibt es mehr?

Julie:

Ich nehme mal an, von den harten.

Bis heute habe ich keine Idee, wie ich auf »3 Milliarden« und »5 Milliarden« gekommen bin. Ich wusste ganz bestimmt noch nicht, wie Zahlen wirklich funktionieren.

Meine Mathekenntnisse sind mit den Jahren etwas besser geworden, aber ich greife immer noch aus demselben Grund zur Mathematik wie als Fünfjähriger: Ich möchte Fragen beantworten.

Man sagt, es gäbe keine dummen Fragen. Das ist ganz offensichtlich falsch; meine Frage zu den harten und weichen Dingen war zum Beispiel echt blöd. Aber wie sich herausstellt, kann es uns zu wirklich Aufregendem führen, wenn wir versuchen, eine dumme Frage gründlich und vollständig zu beantworten.

Ich weiß immer noch nicht, ob es auf der Welt mehr harte oder mehr weiche Dinge gibt, aber im Laufe der Jahre habe ich eine Menge anderes Zeug gelernt. Die folgenden Seiten sind meine Lieblingsetappen dieser Reise.

Randall Munroe

GLOBALER STURM

Was wäre, wenn sich die Erde und alles auf ihr plötzlich nicht mehr drehen würde, die Atmosphäre aber ihre Geschwindigkeit beibehielte?

Andrew Brown

SO ZIEMLICH JEDER würde sterben. Danach würde es erst richtig interessant werden.

Am Äquator bewegt sich die Erdoberfläche – auf die Drehachse bezogen – mit etwa 470 Metern pro Sekunde (das sind rund 1700 km/h). Würde die Erde stehen bleiben, die Luft aber nicht, dann würde sofort ein Wind mit obengenannter Geschwindigkeit wehen.

Am stärksten wäre dieser Wind um den Äquator herum, aber zwischen dem 42. Grad nördlicher Breite und dem 42. Grad südlicher Breite – also in einem Gebiet, in dem rund 85 Prozent der Weltbevölkerung leben – würde jeder und alles plötzlich Winde mit Überschallgeschwindigkeit erleben.

Die heftigsten Winde würden in Oberflächennähe nur ein paar Minuten anhalten; die Reibung mit dem Boden würde sie bald bremsen. Dennoch würde das ausreichen, um fast alles, was der Mensch gebaut hat, in Trümmer zu legen.

Mein Haus in Boston liegt so weit nördlich, dass es sich gerade außerhalb der Zone mit den Überschallwinden befindet, und doch wären die Stürme dort noch doppelt so stark wie bei den heftigsten Tornados. Alle Gebäude – vom Schuppen bis zum Wolkenkratzer – würden plattgedrückt und aus ihren Fundamenten gerissen. Die Reste würden quer durchs Land trudeln.

In Polnähe wären die Winde schwächer, aber keine Stadt liegt weit genug vom Äquator entfernt, um der Verwüstung zu entgehen. Longyearbyen auf der norwegischen Insel Spitzbergen (die auf dem nördlichsten Breitengrad gelegene Stadt der Welt) würde von Winden heimgesucht, die so heftig wären wie die stärksten tropischen Zyklone.

Wenn man das irgendwo aussitzen will, könnte einer der besten Orte dafür Helsinki sein. Obwohl die Stadt trotz ihrer Lage (mehr als 60° N) fortgefegt würde, gibt es im Fels unter Helsinki ein ausgeklügeltes Netzwerk von Tunneln, eine unterirdische Einkaufsmeile, eine Eishockeyhalle, Schwimmbäder und mehr.

Kein Gebäude wäre sicher, und selbst Konstruktionen, die den Wind eigentlich aushalten müssten, kämen in Schwierigkeiten. Wie schon der Komiker Ron White zum Thema Hurrikane sagte – »Das Problem ist nicht, dass der Wind umherwirbelt; das Problem ist, was der Wind umherwirbelt.«

Nehmen wir an, wir sitzen in einem massiven Bunker, der aus einem Material gebaut ist, das Stürme von 1700 km/h aushält.

Feine Sache; wir wären sicher – sofern wir die Einzigen mit einem Bunker sind. Unglücklicherweise haben wir aber wahrscheinlich Nachbarn, und wenn unser windseitiger Nachbar einen weniger gut verankerten Bunker hat, wird unser Bunker es aushalten müssen, dass der andere mit 1700 km/h auf ihn knallt.

Die Menschheit würde nicht aussterben.1 Alles in allem würden aber nur sehr wenige Menschen auf der Erdoberfläche überleben; die herumfliegenden Trümmer würden alles, was nicht gerade strahlungsgehärtet ist, pulverisieren. Aber unter der Erdoberfläche könnten eine Menge Leute ganz gut überleben. Sollten Sie sich, wenn es passiert, gerade in einem Kellergeschoss (oder besser noch in einem U-Bahntunnel) befinden, hätten Sie also gute Überlebenschancen.

Es gäbe sogar noch andere glückliche Überlebende. Dutzende Wissenschaftler und Mitarbeiter auf der Amundsen-Scott-Station am Südpol würden von den Winden verschont bleiben. Für sie wäre das erste Zeichen einer Störung, dass die Außenwelt plötzlich ganz still wird.

Die mysteriöse Stille würde sie wahrscheinlich eine Weile ablenken, aber schließlich würde jemand etwas noch Seltsameres bemerken:

Die Luft

Wenn die Bodenwinde dann nachgelassen haben, wird es noch gruseliger.

Die Sturmwalze würde sich in eine Feuerwalze verwandeln. Normalerweise ist die kinetische Energie von brausendem Wind so gering, dass man sie vernachlässigen kann. Hier haben wir es allerdings mit keinem gewöhnlichen Wind zu tun. Er kommt unter Turbulenzen zum Stehen und die Luft heizt sich dabei auf.

Auf dem Festland würde das zu sengenden Temperaturen führen, und in Gebieten mit feuchter Luft würden sich weltumspannende Gewitter bilden.

Gleichzeitig würde der über die Ozeane fegende Wind die Oberflächenschicht des Wassers aufwühlen und zerstäuben. Für eine Weile hätte der Ozean dann gar keine Oberfläche mehr; man könnte nicht mehr sagen, wo die Gischt endet und das Meer anfängt.

Ozeane sind kalt. Unter der dünnen Oberflächenschicht beträgt ihre Temperatur ziemlich einheitlich 4 °C. Der Sturm würde kaltes Wasser aus den Tiefen aufwirbeln. Das Einströmen kalter Gischt in die überheizte Luft würde eine Art von Wetter erzeugen, wie man es auf der Erde noch nie gesehen hat – einen tosenden Mix aus Wind, Gischt, Nebel und raschen Temperaturänderungen.

Das Aufsteigen des Tiefenwassers würde eine wahre Fruchtbarkeitsexplosion verursachen, weil frische Nährstoffe in die oberen Schichten fluten. Gleichzeitig würde es jedoch zu einem großen Sterben unter Fischen, Krabben, Meeresschildkröten und anderen Tieren führen, die mit dem Einströmen sauerstoffarmen Wassers aus der Tiefe nicht zurechtkommen. Jedes Tier, das atmen muss – also beispielsweise auch Wale und Delphine –, hätte am turbulenten Übergang zwischen Meer und Luft Probleme zu überleben.

Die Wellen würden von Ost nach West um den Globus rauschen, und alle Ostküsten würden die größte Sturmflut der Weltgeschichte erleben. Eine blendende Gischtwolke würde über das Festland schießen, und hinter ihr würde sich eine wirbelnde, aufgewühlte Wasserwand wie ein Tsunami vorwärtsbewegen. An manchen Orten würden die Wellen viele Kilometer landeinwärts vordringen.

Die Unwetter würden große Mengen Staub und Trümmerteilchen in die Atmosphäre spritzen. Gleichzeitig würde sich über den kalten Ozeanoberflächen eine dichte Nebeldecke bilden. Normalerweise ließe das die Temperaturen weltweit absacken. Und genau das würden sie auch tun.

Zumindest auf einer Seite der Erde.

Wenn sich die Erde nicht mehr dreht, endet der normale Zyklus von Tag und Nacht. Die Sonne würde nicht völlig aufhören, sich am Himmel zu bewegen, aber statt einmal täglich auf- und unterzugehen, würde sie das nur noch einmal pro Jahr tun.

Tag und Nacht wären jeweils sechs Monate lang, sogar am Äquator. Auf der Tagseite würde die Erdoberfläche im beständigen Sonnenlicht braten, während die Temperaturen auf der Nachtseite abstürzten. Der Wärmeaustausch würde in den Bereichen, die direkt unter der Sonne liegen, zu heftigen Stürmen führen.2

In gewisser Weise würde die Erde dann einem dieser Exoplaneten mit gebundener Rotation ähneln, wie man sie gewöhnlich in der habitablen Zone eines Roten Zwerges antrifft. Ein noch besserer Vergleich könnte die Venus in einem sehr frühen Stadium sein. Aufgrund ihrer Rotation wendet die Venus – ganz wie unsere angehaltene Erde – monatelang der Sonne dieselbe Seite zu. Allerdings zirkuliert ihre dicke Atmosphäre sehr schnell, so dass Tag- und Nachtseite ungefähr dieselbe Temperatur haben.

Die Länge eines Tages würde sich also verändern, die Länge eines Monats aber gar nicht! Der Mond hat ja nicht damit aufgehört, um die Erde zu rotieren. Wenn allerdings die Erdrotation seine Gezeitenenergie nicht mehr speist, würde der Mond nicht länger von der Erde wegdriften (das macht er derzeit nämlich), sondern langsam wieder auf uns zutreiben.

Unser treuer Gefährte Mond würde zu Hilfe eilen, um den von Andrew angerichteten Schaden wieder auszubügeln. Derzeit dreht sich die Erde schneller als der Mond, und unsere Gezeiten verlangsamen die Erdrotation, während sie gleichzeitig den Mond von uns wegschieben.3 Würde sich unser Planet nicht mehr drehen, dann würde auch der Mond nicht länger von uns wegdriften. Statt uns zu verlangsamen, würden seine Gezeitenkräfte unsere Drehbewegung wieder beschleunigen. Ganz langsam, ganz sachte würde die Gravitationskraft des Mondes an unserem Planeten ziehen …

… und die Erde würde sich wieder drehen.

1 Jedenfalls nicht sofort.

2Allerdings würde auch keine Corioliskraft mehr wirken, und ob sich die Luftmassen im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bewegen, können wir nur raten.

3 Warum das passiert, wird in »Leap Seconds«, http://what-if.xkcd.com/26,erläutert.

ZUFALLSNIESANRUF

Wenn man eine zufällige Nummer wählt und »Gesundheit!« sagt, wie hoch ist dann die Wahrscheinlichkeit, dass der Angerufene tatsächlich gerade geniest hat?

Mimi

ES IST SCHWER, gutes Zahlenmaterial dafür zu finden, aber vermutlich liegt sie etwa bei 1:40000.

Ehe Sie den Hörer in die Hand nehmen, sollten Sie auch bedenken, dass die Person, bei der Sie anrufen, mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa 1:1000000000 gerade jemanden umgebracht hat.4 Vielleicht möchten Sie da lieber vorsichtiger mit Ihren guten Wünschen sein.

Da Niesen aber weitaus häufiger vorkommt als Mord5, werden Sie trotzdem viel wahrscheinlicher jemanden an den Apparat bekommen, der gerade geniest hat, als dass Sie einen Killer erwischen. Von folgender Strategie wird daher abgeraten:

Verglichen mit der Mordrate, wird die Niesrate wissenschaftlich kaum erforscht. Die am häufigsten zitierte Zahl für die durchschnittliche Nieshäufigkeit stammt von einem Arzt, der von ABC News interviewt wurde. Er sprach dort von 200 Niesern pro Person und Jahr.

Eine der wenigen wissenschaftlichen Quellen für Niesdaten ist eine Studie, die beobachtete, wie die Leute bei einer absichtlich herbeigeführten allergischen Reaktion niesten. Um die durchschnittliche Niesrate abzuschätzen, können wir über alle medizinischen Werte, die dabei gesammelt wurden, hinwegsehen und stattdessen nur auf die Kontrollgruppe schauen. Die Personen aus dieser Gruppe wurden überhaupt keinen allergieauslösenden Stoffen ausgesetzt; sie saßen einfach nur allein in einem Raum herum, und zwar insgesamt für 176 Durchgänge zu je 20 Minuten.6

Die Testpersonen in der Kontrollgruppe niesten im Laufe dieser etwa 58 Stunden vier Mal7, was aufs Jahr gerechnet ungefähr 400 Nieser pro Person sind (wir nehmen mal an, dass man im Schlaf nicht niest).

Für 2012 führt die Suchmaschine Google Scholar 5980 Aufsätze an, in denen das Wort »niesen« vorkommt. Wenn die Hälfte dieser Aufsätze aus den USA sind und jeder im Durchschnitt vier Autoren hat, erwischen Sie bei einem Zufallsanruf mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa 1:10000000 jemanden, der genau an diesem Tag einen Aufsatz zum Niesen veröffentlicht hat.

Andererseits kommen in den USA jährlich ungefähr 60 Menschen durch Blitzschlag ums Leben. Das bedeutet, dass Sie nur mit einer Wahrscheinlichkeit von 1:10000000000000 jemanden anrufen werden, der in den letzten 30 Sekunden vom Blitz getroffen und getötet wurde.

Zuletzt nehmen wir an, dass am Erscheinungstag dieses Buches fünf seiner Leser beschließen, das Experiment tatsächlich durchzuführen. Wenn sie den ganzen Tag über beliebige Nummern anrufen, gibt es eine Wahrscheinlichkeit von 1:30000, dass sie irgendwann an diesem Tag das Besetztzeichen hören, weil die Person, bei der sie anrufen, auch gerade einen beliebigen Fremden anruft, um ihm »Gesundheit!« zu wünschen.

Und es gibt sogar eine Wahrscheinlichkeit von etwa 1:0000000000000, dass sie sich beide gleichzeitig anrufen.

An diesem Punkt streckt die Wahrscheinlichkeit dann vollends ihre Waffen, und beide Anrufer werden vom Blitz getroffen.

4Berechnet auf Grundlage einer Mordrate von 4:100000, was in den USA ganz durchschnittlich ist – aber der Spitzenwert aller Industrienationen.

5Beleg: Sie sind noch am Leben.

6Nur um mal die Relationen zu veranschaulichen: Das ist 490 Mal hintereinander Hey Jude.

7Diese vier Nieser waren das interessanteste Ergebnis aus 58 Stunden Forschung. Ich hätte mir vielleicht lieber 490 Mal Hey Jude angehört.

ABKLINGBECKEN

Was würde passieren, wenn ich in ein Abklingbecken für verbrauchte Brennelemente springen würde? Müsste ich tauchen, um eine tödliche Strahlendosis abzubekommen? Wie lange wäre ich an der Oberfläche sicher?

Jonathan Bastien-Filiatrault

FALLS SIE EIN EINIGERMASSEN guter Schwimmer sind, könnten Sie wahrscheinlich zwischen 10 und 40 Stunden über Wasser bleiben – wo auch immer. Danach würden Sie vor Erschöpfung ohnmächtig werden und ertrinken. Das passiert auch in einem Schwimmbecken ohne nukleare Brennelemente.

Verbrauchte Brennelemente aus Atomreaktoren sind hoch radioaktiv. Wasser eignet sich sowohl zum Abschirmen der Strahlung als auch zum Kühlen, und so lagert man die Brennelemente einige Jahrzehnte lang am Grunde von Abklingbecken – so lange, bis sie inaktiv genug geworden sind, um in Trockenbehälter gesteckt zu werden. Wir haben uns noch nicht wirklich darauf geeinigt, wohin wir diese Fässer bringen sollen. Irgendwann sollten wir dafür vielleicht mal eine Lösung finden.

Ein typisches Abklingbecken sieht so aus:

Die Hitze wäre kein großes Problem. In einem Abklingbecken kann die Wassertemperatur theoretisch bis auf 50 °C ansteigen, aber in der Praxis liegt sie meist zwischen 25 °C und 35 °C. Das ist mehr als in den meisten Swimmingpools, aber weniger als in einem heißen Bad.

Die Brennstäbe mit der höchsten Radioaktivität sind die, die erst vor Kurzem aus dem Reaktor entnommen wurden. Was die verschiedenen Arten von Strahlung betrifft, die von den verbrauchten Brennelementen ausgehen, so halbiert sich ihre Stärke alle 7 Zentimeter Wassertiefe.

Nimmt man die Radioaktivitätsstufen, die der Energiekonzern Ontario Hydro in einem Bericht angegeben hat, zur Grundlage, dann sieht die Gefahrenzone bei frischen Brennstäben so aus:

Wenn Sie zum Beckengrund tauchen, mit den Ellenbogen an einen Behälter mit frischen Brennstäben stoßen und dann gleich wieder nach oben schwimmen, würde das vermutlich schon ausreichen, um Sie zu töten.

Jenseits der äußeren Grenzlinie aber könnten Sie so lange umherschwimmen, wie Sie mögen – die Dosis wäre geringer als die natürliche Strahlenbelastung, die Sie als Fußgänger abbekommen. Solange Sie unter Wasser sind, wären Sie nämlich von der natürlichen Strahlenbelastung größtenteils abgeschirmt. Es ist also gut möglich, dass Sie beim Schwimmen in einem Abklingbecken einer geringeren Strahlendosis ausgesetzt sind, als wenn Sie draußen umherspazieren.

So weit, so gut, wenn alles nach Plan verläuft. Wenn es an den Hüllen der Brennstäbe zu Korrosion kommt, könnte es im Wasser ein paar Spaltprodukte geben. Die Leute dort leisten sehr gute Arbeit, um das Wasser sauber zu halten, und es würde Ihnen nicht schaden, darin zu schwimmen, aber es ist noch immer so radioaktiv, dass man es nicht abfüllen und als Mineralwasser verkaufen dürfte.8

Dass Abklingbecken sichere Orte für Schwimmer sein können, wissen wir, weil sie routinemäßig von Tauchern gewartet werden.

Nichtsdestotrotz müssen diese Taucher vorsichtig sein.

Am 31. August 2010 wartete ein Taucher das Abklingbecken am schweizerischen Atomreaktor Leibstadt. Am Grund des Beckens entdeckte er ein rätselhaftes Stückchen Rohr und fragte bei seinem Chef nach, was er tun solle. Man sagte ihm, er solle es in seinen Werkzeugkasten stecken, und das tat er dann auch. Wegen der Geräusche durch blubbernde Blasen im Becken hörte er die Warntöne seines Dosimeters nicht.

Als der Werkzeugkasten aus dem Wasser gehievt wurde, schlugen die Strahlungsdetektoren im Außenbereich Alarm. Man warf den Kasten ins Wasser zurück, und der Taucher verließ das Becken. Die Strahlenschutzplaketten des Tauchers zeigten an, dass er eine überhöhte Ganzkörperdosis abbekommen hatte, und die Dosis in seiner rechten Hand war sogar extrem hoch.

Der Gegenstand erwies sich als Schutzröhre aus einem Strahlungsmonitor im Reaktorkern. Sie war durch Neutronenfluss stark radioaktiv geworden. Aus Versehen hatte man sie abgeschnitten, als 2006 eine Kapsel verschlossen worden war. Sie sank in einen entlegenen Winkel des Abklingbeckens und lag dort vier Jahre unbemerkt herum.

Die Röhre war so radioaktiv, dass der Taucher hätte sterben können, wenn er sie in einem Werkzeuggürtel oder einer Schultertasche nahe am Körper verstaut hätte. So aber schützte ihn das Wasser, und nur seine Hand – ein Körperteil, der strahlungsresistenter ist als die empfindlichen inneren Organe – bekam eine hohe Dosis ab.

Soweit es um Sicherheit beim Schwimmen geht, können wir unterm Strich sagen, dass es Ihnen wahrscheinlich ganz gut gehen würde, so lange Sie nicht zum Beckengrund abtauchen oder irgendwelche komischen Dinge aufsammeln.

Aber um sicherzugehen, habe ich mich mit einem Freund in Verbindung gesetzt, der an einem Forschungsreaktor arbeitet, und ihn gefragt, was seiner Meinung nach mit jemandem passieren würde, der im dortigen Abklingbecken zu schwimmen versuchte.

»In unserem Reaktor?« Er dachte einen Moment nach. »Du würdest sterben, noch ehe du überhaupt einen Zeh ins Wasser getaucht hast – und zwar an Schusswunden.«

8 Wirklich blöd – es wäre ein höllischer Energy Drink!

SELTSAME (UND BEUNRUHIGENDE) FRAGEN AUS DEM »WHAT IF?«-POSTEINGANG, # 1

Könnte man seine Zähne auf eine so niedrige Temperatur herunterkühlen, dass sie zerbrechen würden, wenn man eine Tasse heißen Kaffee trinkt?

Shelby Hebert

Wie viele Häuser brennen in den USA pro Jahr ab? Was wäre der einfachste Weg, um diese Zahl signifikant zu erhöhen (sagen wir, um mindestens 15 Prozent)?

Anonym

EINE NEW YORKER ZEITMASCHINE

Wenn man eine Zeitreise in die Vergangenheit macht, kommt man – vermute ich mal – wieder am selben Punkt der Erdoberfläche an. So funktionierte es zumindest in den »Zurück in die Zukunft«-Filmen. Wenn man also auf dem New Yorker Times Square startet und in die Vergangenheit reist, wie hätte es dort vor 1000 Jahren ausgesehen? Und vor 10000 Jahren? Vor 100000 Jahren? Vor 1000000 Jahren? Vor 1000000000 Jahren? Und wenn wir in die Zukunft reisen – wie wird es dort in 1000000 Jahren aussehen?

Mark Dettling

1000 Jahre zurück

Manhattan ist in den letzten 3000 Jahren kontinuierlich bewohnt gewesen; die ersten Menschen siedelten sich dort vor vielleicht 9000 Jahren an.

Als im 17. Jahrhundert die Europäer in diesem Gebiet eintrafen, wohnten dort Lenape-Indianer.9 Die Lenape waren ein lockerer Verband von Stämmen, die in den heutigen Bundesstaaten Connecticut, New York, New Jersey und Delaware lebten.

Vor tausend Jahren war die Gegend wahrscheinlich von einer ähnlichen Mischung aus Stämmen besiedelt, aber jene Bewohner lebten eben ein halbes Jahrtausend vor dem Kontakt mit Europa. Sie waren von den Lenape um 1600 ebenso weit entfernt, wie es die Lenape des Jahres 1600 von den heutigen sind.

Um herauszufinden, wie der Times Square aussah, bevor es dort eine Stadt gab, wenden wir uns einem bemerkenswerten Projekt namens »Welikia« zu, das aus dem kleineren Projekt »Mannahatta« hervorgegangen ist. Welikia hat eine detaillierte Ökokarte der Landschaft von New York City zur Zeit der Ankunft der Europäer erstellt.

Die interaktive Karte, online unter welikia.org zugänglich, ist die fantastische Momentaufnahme eines ganz anderen New York. 1609 war die Insel Manhattan Teil einer Landschaft mit sanften Hügeln, Sümpfen, Waldgebieten, Seen und Flüssen.

Vor tausend Jahren könnte der Times Square in puncto Natur ähnlich ausgesehen haben wie der von Welikia beschriebene Times Square. Er ähnelte wahrscheinlich den alteingewachsenen Wäldern, die man im Nordosten der USA noch an wenigen Stellen findet. Dennoch gäbe es ein paar nennenswerte Unterschiede.

Vor 1000 Jahren hätte es mehr große Tiere gegeben. Unsere Restbestände an unberührten Wäldern im Nordosten sind heute ein zerrissenes Patchwork und beinahe frei von Großraubtieren; wir haben zwar noch ein paar Bären, Wölfe und Koyoten, aber so gut wie keine Pumas mehr. (Andererseits sind unsere Hirschpopulationen explosionsartig gewachsen, zum Teil gerade wegen der verschwundenen großen Raubtiere.)

Die Wälder von New York wären vor 1000 Jahren voller Kastanienbäume gewesen. Die Hartholzwälder des östlichen Nordamerikas hatten zu rund 25 Prozent aus Amerikanischen Esskastanien bestanden, bis im frühen 20. Jahrhundert der Rindenkrebs dort grassierte. Nur die Baumstümpfe, die ihnen in den Wäldern Neuenglands immer noch begegnen können, haben bis heute überdauert. Die Stümpfe treiben regelmäßig frische Sprossen, die jedoch bald wieder dahinwelken, wenn der Rindenkrebs zuschlägt. In nicht zu ferner Zukunft wird auch der letzte Baumstumpf absterben.

Wölfe wären in den Wäldern weitverbreitet gewesen, vor allem, wenn man ein Stück landeinwärts gegangen wäre. Man hätte auch Berglöwen10,11,12,13 und Wandertauben14 begegnen können.

Eines aber hätten Sie nicht gesehen: Regenwürmer. Als die europäischen Kolonisten in Neuengland ankamen, gab es dort keinen einzigen Regenwurm.

Um herauszufinden, weshalb es keine Regenwürmer gab, sollten wir jetzt einen weiteren Schritt in die Vergangenheit tun.

10000 Jahre zurück

Vor zehntausend Jahren trat die Erde gerade aus einer Periode großer Kälte heraus.

Die riesigen Eisschilde, die Neuengland bedeckt hatten, waren wieder abgezogen. Vor 22000 Jahren lag die südliche Kante des Eises nahe Staten Island, aber vor 18000 Jahren hatte sie sich schon bis hinter Yonkers15 nach Norden zurückgezogen. Bei unserer Ankunft in der Region, also vor 10000 Jahren, hatte sich das Eis bereits bis hinter die heutige kanadische Grenze verflüchtigt.

Die Eisschilde schabten die Landschaft bis auf das Untergrundgestein ab. Während der nächsten 10000 Jahre schlich das Leben langsam Richtung Norden zurück. Einige Arten kamen schneller voran als andere; als die Europäer in Neuengland eintrafen, waren die Regenwürmer immer noch nicht wieder da.

Während das Inlandeis zurückging, brachen große Eisbrocken ab und blieben liegen. Als sie schmolzen, entstanden wassergefüllte Bodensenken, die man Sölle oder Toteisseen nennt. Oakland Lake am Nordende des Springfield Boulevard im New Yorker Stadtteil Queens ist ein solcher Toteissee. Das Inlandeis setzte auch Steinbrocken ab, die es unterwegs aufgesammelt hatte; einige dieser Felsen, die man als Findlinge bezeichnet, kann man heute im Central Park finden.

Unter dem Eis flossen mit hohem Druck Schmelzwasserströme, die Sand und Kies ablagerten. Diese Ablagerungen sind noch als gewundene Wälle erhalten, die man Oser oder Esker nennt. In den Wäldern um mein Zuhause in Boston laufen sie kreuz und quer durch die Landschaft. Sie sind verantwortlich für eine ganze Reihe von merkwürdigen Landschaftsformen, etwa die weltweit einzigartigen vertikalen U-förmigen Flussbetten.

100000 Jahre zurück

Die Welt von vor 100000 Jahren könnte unserer heutigen ziemlich ähnlich gewesen sein.16 Wir leben in einer Ära schneller, immer wiederkehrender Vereisungen, aber in den letzten zehntausend Jahren ist unser Klima stabil und warm gewesen.17

Vor 100000 Jahren befand sich die Erde gerade am Ende einer ähnlichen Periode mit stabilem Klima. Man nennt sie in Amerika die Sangamon-Warmzeit, während man in Europa von der Eem-Warmzeit spricht. In ihr konnte sich eine artenreiche Umwelt entfalten, die uns ziemlich vertraut vorkommen würde.

Die Küstengeographie hingegen hat völlig anders ausgesehen; Staten Island, Long Island, Nantucket und Martha’s Vineyard waren allesamt Plateaus, die beim jüngsten Vorrücken des Eises wie mit dem Bulldozer aufgeschoben worden waren. Vor hundert Jahrtausenden war die Küstenzone mit anderen Inseln übersät.

In den Wäldern fand man viele der heute bekannten Tiere – Vögel, Hörnchen, Hirsche, Wölfe, Schwarzbären –, aber es gab auch ein paar spektakuläre Extras. Um mehr darüber zu erfahren, müssen wir uns dem Geheimnis des Gabelbocks zuwenden.

Der heutige Gabelbock (eine amerikanische Antilope) ist ein lebendes Rätsel. Er ist ein schneller Läufer, obwohl er das eigentlich nicht nötig hätte. Gabelböcke können Geschwindigkeiten von bis zu 89 km/h erreichen und sogar über eine längere Strecke durchhalten. Ihre schnellsten Fressfeinde – Wölfe und Koyoten – schaffen es in kurzen Sprints aber kaum über 55 km/h. Warum hat sich der Gabelbock in der Evolution ein solches Tempo zugelegt?

Die Antwort lautet, dass die Welt, in der sich der Gabelbock entwickelte, ein viel gefährlicherer Ort war als heute. Vor 100000 Jahren beherbergten Nordamerikas Wälder Canis dirus (eine Art übergroßen Wolf), Arctodus (den Kurznasenbären) und Smilodon fatalis (die Säbelzahnkatze), die alle drei schneller und tödlicher gewesen sein dürften als heutige Raubtiere. In der Quartären Aussterbewelle, kurz nachdem die ersten Menschen den Kontinent besiedelt hatten18, verschwanden sie allesamt von der Bildfläche.

Wenn wir noch ein bisschen weiter zurückgehen, stoßen wir auf ein anderes furchterregendes Raubtier.

1000000 Jahre zurück

Vor einer Million Jahren war die Erde ziemlich warm; die letzte große Vereisungsperiode hatte noch nicht begonnen. Wir befanden uns mitten im Quartär. Die großen modernen Eiszeitalter hatten zwar schon einige Millionen Jahre früher begonnen, aber im Vorrücken und Zurückweichen der Gletscher gab es gerade eine Kampfpause, und so war das Klima relativ stabil.

Zu den Raubtieren, denen wir schon begegnet sind – also den schnellfüßigen Geschöpfen, die vielleicht Jagd auf den Gabelbock machten –, gesellt sich der furchterregende Chasmaporthetes, eine langbeinige Hyäne, die einem Wolf von heute ähnelte. Chasmaporthetes kamen hauptsächlich in Afrika und Asien vor, aber als der Meeresspiegel sank, wanderte eine Art über die Beringstraße nach Nordamerika. Weil ihr das keine andere Hyänenart nachmachte, bekam sie den Namen Chasmaporthetes ossifragus. Ihr Gattungsname bedeutet »der den Canyon erblickte«, ihr Artname »knochenbrechend«.

Und nun lässt Marks Frage uns einen ganz großen Sprung rückwärts machen.

1000000000 Jahre zurück

Vor einer Milliarde Jahren waren die Kontinentalplatten zu einem großen Superkontinent zusammengeschoben. Es war nicht der wohlbekannte Superkontinent »Pangaea«, sondern sein Vorgänger »Rodinia«. Die geologischen Befunde sind lückenhaft, aber am ehesten dürfte er ungefähr so ausgesehen haben:

Zu Rodinias Zeiten musste sich der Felsboden, der jetzt unter Manhattan liegt, erst noch formen, aber das nordamerikanische Tiefengestein war damals schon alt. Der Teil des Kontinents, der jetzt Manhattan ist, war vermutlich eine Inlandregion und mit dem verbunden, was wir heute als Angola und Südafrika bezeichnen.

In dieser grauen Vorzeit gab es keine Pflanzen und keine Tiere.

Die Ozeane waren voller Leben, aber es war ein einfaches, einzelliges Leben. Auf der Wasseroberfläche trieben Matten von Blaualgen. Diese unauffälligen Dinger sind die gefährlichsten Killer in der Geschichte des Lebens.

Blaualgen oder »Cyanobakterien«waren die ersten Lebewesen, die Photosynthese betrieben. Sie atmeten Kohlendioxid ein und Sauerstoff aus. Sauerstoff ist ein flüchtiges Gas; es lässt Eisen rosten (Oxidation) und Holz brennen (heftige Oxidation). Als die Blaualgen zuerst auftauchten, war der von ihnen ausgeatmete Sauerstoff für beinahe alle anderen Lebensformen giftig. Der daraus resultierende Artentod wird »Große Sauerstoffkatastrophe«genannt.

Nachdem die Cyanobakterien die Erdatmosphäre und das Wasser mit giftigem Sauerstoff vollgepumpt hatten, entwickelten sich Geschöpfe, die sich die flüchtige Natur des Gases zunutze machten, um neue biologische Prozesse zu ermöglichen. Wir sind die Nachfahren jener ersten Sauerstoffatmer.

Viele Details dieser Geschichte bleiben ungewiss; die Welt von vor einer Milliarde Jahren ist nur schwer zu rekonstruieren. Aber Marks Frage bringt uns nun in einen noch ungewisseren Bereich – in die Zukunft.

1000000 Jahre voraus

Irgendwann werden die Menschen aussterben. Niemand weiß, wann das passiert19, aber nichts existiert ewig. Vielleicht werden wir uns auf die Sterne ausbreiten und noch Milliarden oder Billionen Jahre weiterleben. Vielleicht bricht die Zivilisation zusammen; wir alle gehen an Epidemien und Hungersnöten zugrunde, und den letzten von uns fressen die Katzen. Vielleicht werden wir alle schon wenige Stunden, nachdem Sie diesen Satz gelesen haben, von Nanorobotern umgebracht. Niemand kann das wissen.

Eine Million Jahre sind eine lange Zeit. Es ist mehrfach so lange, wie der Homo sapiens existiert, und hundert Mal länger als die Ära, in der wir eine Schriftsprache besitzen. Ziemlich sicher ist nur, dass die Geschichte des Menschen, egal wie sie sich gestaltet, in einer Million Jahre aus ihrem heutigen Stadium herausgetreten sein wird.

Ohne uns werden die Naturkräfte die Erde zernagen und abschleifen. Winde, Regen und Treibsand werden die Artefakte unserer Zivilisation zersetzen und begraben. Der vom Menschen ausgelöste Klimawandel wird den Beginn der nächsten Vereisungsperiode womöglich hinauszögern, aber der Zyklus der Eiszeiten ist noch nicht vorüber. Am Ende werden die Gletscher wieder vorrücken. In einer Million Jahren wird von dem, was die Menschen hervorgebracht haben, wenig übrig geblieben sein.

Unser langlebigstes Relikt wird wahrscheinlich die Plastikschicht sein, mit der wir den ganzen Planeten umhüllt haben. Indem wir Erdöl förderten, es zu stabilen und dauerhaften Polymeren verarbeiteten und diese auf der ganzen Erdoberfläche verstreuten, haben wir einen Fußabdruck hinterlassen, der all unser sonstiges Tun überdauern könnte.

Unser Plastik wird zerfetzt und untergewühlt werden, und vielleicht werden irgendwelche Mikroben lernen, wie man es verdaut. Aber aller Wahrscheinlichkeit nach wird in einer Million Jahren eine Schicht von verarbeiteten Kohlenwasserstoffen – den umgewandelten Resten unserer Shampooflaschen und Einkaufstüten – als chemisches Denkmal an unsere Zivilisation erinnern.

Die ferne Zukunft

Die Sonne strahlt allmählich immer heller. Seit drei Milliarden Jahren hat ein komplexes System von Rückkopplungsschleifen die Temperatur auf der Erde relativ stabil gehalten, während die Sonne stetig wärmer geworden ist.

In einer Milliarde Jahren werden diese Rückkopplungsschleifen nicht mehr funktionieren. Unsere Ozeane, die das Leben nährten und kühl hielten, werden sich in die schlimmsten Feinde des Lebendigen verwandeln. Sie werden in der heißen Sonne verdampfen und den Planeten mit einem dicken Teppich aus Wasserdampf umgeben. Das wird einen unkontrollierbaren Treibhauseffekt auslösen. In einer Milliarde Jahren wird die Erde zu einer zweiten Venus werden.

Wenn sich der Planet aufheizt, könnte er sein Wasser ganz verlieren und eine Felsdampfatmosphäre ausbilden, weil die Erdkruste selbst zu kochen beginnt. Und schließlich, nach mehreren Milliarden Jahren, werden wir von der expandierenden Sonne verzehrt.

Die Erde wird völlig verbrannt, und viele der Moleküle, die einst den Times Square ausmachten, werden von der sterbenden Sonne nach allen Seiten versprengt. Diese Staubwolken werden durchs Weltall treiben und vielleicht kollabieren, um neue Sterne und Planeten zu bilden.

Wenn die Menschen dem Sonnensystem rechtzeitig entfliehen und die Sonne überleben, könnten unsere Nachfahren irgendwann auf einem dieser Planeten leben. Atome vom Times Square, die zwischenzeitlich durchs Herz der Sonne gegangen sind, werden dann unsere neuen Körper formen.

Eines Tages werden wir alle tot sein – oder allesamt New Yorker.

9Auch als Delaware bekannt.

10Auch als Pumas bekannt.

11Auch als Silberlöwen bekannt.

12Auch als Kuguare bekannt.

13Auch als Florida-Panther bekannt.

14Damals hätten Sie aber vielleicht nicht solche Wolken aus Billionen von Tauben gesehen, wie sie die europäischen Siedler angetroffen haben. In seinem Buch 1491 argumentiert Charles C. Mann, die riesigen Taubenschwärme seien womöglich schon ein Symptom für ein chaotisches Ökosystem gewesen, das durch die Ankunft von Pocken, Rispengras und Honigbienen durcheinandergeraten war.

15Ich meine natürlich den heutigen Ort Yonkers. Damals hieß er wahrscheinlich noch nicht so, denn »Yonkers« ist ein aus dem Niederländischen abgeleiteter Name für eine Siedlung des späten 17. Jahrhunderts. Dennoch behaupten einige, ein Ort namens »Yonkers« habe schon immer existiert – länger als die Menschheit und sogar als die Erde selbst. Na ja, eigentlich behauptet es niemand außer mir, aber ich bin natürlich sehr stimmgewaltig.

16Auch wenn es weniger Reklametafeln gab.

17Ja, »gewesen«. Wir machen gerade Schluss damit.

18Ganz sicher reiner Zufall.

19Wenn Sie es wissen, schicken Sie mir doch eine E-Mail.

SEELENVERWANDTE

Was wäre, wenn jeder tatsächlich nur einen einzigen Seelenverwandten hätte – eine zufällig ausgewählte Person irgendwo auf der Welt?

Benjamin Staffin

WAS FÜR EIN ALBTRAUM!

Mit der Idee eines einzigen, zufällig ausgewählten Seelenverwandten sind eine Menge Probleme verbunden. Tim Minchin spricht davon in seinem Song »If I Didn’t Have You«:

Your love is one in a million;

You couldn’t buy it at any price.

But of the 9999 hundred thousand other loves,

Statistically, some of them would be equally nice.

Doch wenn wir nun genau einen per Zufallsgenerator ausgewählten perfekten Seelenverwandten hätten und mit niemand anderem glücklich werden könnten? Würde einer den anderen finden?

Nehmen wir an, Ihr Soulmate sei bei der Geburt dazu bestimmt worden. Sie hätten keine Ahnung, wer er ist und wo er lebt, aber genau wie in der romantischen Klischeevorstellung würden Sie einander sofort erkennen, wenn Ihre Blicke sich träfen.

Das aber wirft einige Fragen auf. Zunächst mal: Wäre Ihr Seelenverwandter überhaupt noch am Leben? Ungefähr hundert Milliarden Menschen hat die Erde schon hervorgebracht, aber zur Zeit leben gerade mal sieben Milliarden (womit die Menschheit insgesamt eine Sterberate von 93 Prozent hat). Würden wir alle per Zufallsgenerator gepaart, wären 90 Prozent unserer Seelenverwandten lange tot.

Das klingt schrecklich. Aber warten Sie ab, es kommt noch schlimmer: Ein einfacher Beweis zeigt, dass wir uns nicht nur auf die Menschen aus früheren Zeiten beschränken dürfen, sondern auch eine unbekannte Zahl von zukünftigen Menschen mit berücksichtigen müssen. Wenn Ihr Seelenverwandter in ferner Vergangenheit lebte, muss es für Seelenverwandte auch möglich sein, in ferner Zukunft zu existieren. Für den Seelenverwandten Ihres Seelenverwandten trifft das schließlich zu!

Nehmen wir also lieber an, Ihr Seelenverwandter lebt zur gleichen Zeit wie Sie. Damit es nicht zu gruselig wird, nehmen wir außerdem an, dass er ungefähr so alt ist wie Sie. (Damit sind wir strenger als die Allgemeine Schaurigkeitsregel zum Altersunterschied20, aber wenn wir annehmen, dass ein dreißigjähriger Mensch und ein vierzigjähriger Mensch Seelenverwandte sein können, wäre die Schaurigkeitsregel doch schon verletzt, wenn sich die beiden zufällig 15 Jahre früher begegnen.) Mit der Einschränkung »etwa gleichaltrig« hätten die meisten von uns immer noch einen Pool von etwa einer halben Milliarde potentieller Verknüpfungen.

Aber wie sieht es mit Geschlechtsidentität und sexueller Orientierung aus? Und mit der Kultur, mit der Sprache? Wir könnten demographische Angaben nutzen, um die Dinge noch ein wenig genauer einzugrenzen, aber dann würden wir immer weiter von der Idee eines per Zufallsgenerator ausgewählten Seelenverwandten abkommen. In unserem Szenario würden Sie überhaupt nicht wissen, wer Ihr Seelenverwandter sein könnte, bis Sie ihm in die Augen schauen. Jeder hätte nur eine Orientierung – nämlich die, die ihn zu seinem Seelenverwandten hinführt.

Die Chance, dass Sie Ihrem Seelenverwandten über den Weg laufen, wäre unglaublich gering.

Die Zahl von Fremden, mit denen wir an einem Tag Blickkontakt aufnehmen, schwankt zwischen beinahe null (bei Einsiedlern und Kleinstadtbewohnern) und vielen Tausenden (bei einem Polizisten auf dem Times Square), aber setzen wir mal voraus, dass Sie jeden Tag durchschnittlich mit ein paar Dutzend Unbekannten Blickkontakt herstellen. (Ich bin ziemlich introvertiert, so dass es für mich eine sehr großzügige Schätzung ist.) Wenn zehn Prozent dieser Leute ungefähr so alt sind wie Sie, kämen Sie in Ihrem ganzen Leben auf etwa 50000 Personen. Da Sie aber 500000000 potentielle Seelenverwandte haben, bedeutet es, dass Sie nur in einem von 10000 Leben die wahre Liebe finden würden.

Wenn die Menschen davon bedroht sind, partnerlos zu sterben, könnte sich die Gesellschaft so umstrukturieren, dass sie ihren Mitgliedern eine Maximalzahl von Blickkontakten ermöglicht. Wir könnten riesige Fließbänder zusammenschieben, um lange Reihen von Menschen aneinander vorbei laufen zu lassen …

… aber wenn es mit dem Blickkontakt auch per Webcam funktioniert, könnten wir einfach eine abgewandelte Version von Chatroulette einsetzen.

Wenn jeder dieses System acht Stunden täglich und sieben Tage pro Woche nutzen würde und wenn man nur ein paar Sekunden brauchte, um zu entscheiden, ob jemand ein Seelenverwandter ist, könnte man auf diese Weise theoretisch binnen wenigen Jahrzehnten jeden mit seinem Seelenverwandten zusammenbringen. (Ich habe ein paar einfache Systeme modelliert, um abschätzen zu können, wie schnell sich die Leute zu einem Paar zusammentun und aus dem Pool der Singles ausscheiden würden. Wenn Sie sich auf der Suche nach einem speziellen Berechnungsweg durch die Mathematik arbeiten möchten, sollten Sie zuerst mal im Bereich »fixpunktfreie Permutation« nachschauen.)

Im wahren Leben finden viele Menschen kaum Zeit für irgendwelche Romanzen – und nur wenige könnten zwei Jahrzehnte dafür hergeben. Daher würden es sich wohl nur reiche Jugendliche erlauben können, vor SoulMateRoulette herumzusitzen. Ärgerlicherweise für die Reichen, die das sprichwörtliche eine Prozent der Bevölkerung bilden, würden sich die meisten ihrer Seelenverwandten unter den anderen 99 Prozent finden. Wenn nur 1 Prozent der Bevölkerung diesen Dienst nutzten, dann fänden 1 Prozent von diesen 1 Prozent auf diese Weise ihren perfekten Partner – also einer von zehntausend.

Die anderen 99 Prozent von den 1 Prozent hätten einen Anreiz, mehr Leute in das System zu bringen.21 Sie könnten gemeinnützige Projekte sponsern, die Computer unters Volk bringen – eine Mischung aus One Laptop Per Child und Parship. Berufsbilder wie »Kassiererin« oder »Polizist auf dem Times Square« würden einen hohen Status erlangen, weil ihnen so ein großes Blickkontaktpotential innewohnt. Um Liebe zu finden, würden die Leute in die Großstädte und an Orte großer Menschenansammlungen strömen – genau wie sie es heute schon tun.

Aber selbst wenn so manch einer Jahre mit SoulMateRoulette zubrächte, zu einem Job wechselte, in dem er ständig Blickkontakt mit Fremden hätte, und der Rest von uns einfach auf sein Glück vertraute – nur eine kleine Minderheit würde jemals wahre Liebe finden. Alle übrigen hätten einfach Pech.

Der ganze Stress und Druck würden dazu führen, dass manche Leute einfach schwindeln würden. Weil sie gerne mit dazugehören würden, täten sie sich einfach mit einer anderen einsamen Person zusammen und täuschten eine Begegnung zweier Seelenverwandter vor. Sie würden heiraten, ihre Beziehungsprobleme verbergen und sich abstrampeln, um der Familie und den Freunden eine glückliche Fassade zu präsentieren. (In unserem Alltag passiert so etwas natürlich nie.)

Eine Welt aus wahllos verstreuten Seelenverwandten wäre einsam. Bleibt zu hoffen, dass wir nicht in so einer leben.

20 xkcd, »Dating pools«, http://xkcd.com/314

21»Wir sind die null komma neun neun Prozent!«

LASERPOINTER

Was wäre, wenn jeder Mensch auf der Erde zeitgleich einen Laserpointer auf den Mond richtet – würde er dann seine Farbe ändern?

Peter Lipowicz

NICHT, WENN WIR normale Laserpointer verwenden.

Zunächst einmal muss man berücksichtigen, dass nicht alle Menschen gleichzeitig den Mond sehen können. Wir könnten zwar alle an einem Ort zusammenbringen, aber lassen Sie uns lieber eine Zeit auswählen, zu welcher der Mond für möglichst viele Menschen sichtbar ist. Da etwa 75 Prozent der Weltbevölkerung zwischen 0 und 120 Grad östlicher Länge leben, sollten wir es ausprobieren, wenn der Mond irgendwo über dem Arabischen Meer steht.

Wir könnten entweder einen Neumond oder einen Vollmond anleuchten. Der Neumond ist dunkler, wodurch es einfacher wird, unsere Laser zu sehen. Aber der Neumond ist eine schwierigere Zielscheibe, weil er meistenteils tagsüber zu sehen ist, was den Effekt verblassen ließe.

Nehmen wir also einen Halbmond, so dass wir die Wirkungen unserer Laser auf die dunkle und die helle Seite vergleichen können.

Ein roter Laserpointer hat ungefähr 5 Milliwatt, und ein gutes Exemplar hätte einen ausreichend scharfen Strahl, um tatsächlich den Mond zu treffen – obwohl sich dieser Strahl über einen großen Teil der Mondoberfläche verstreuen würde. Die Atmosphäre würde den Strahl ein wenig verzerren und zum Teil absorbieren, aber das meiste Licht würde durchkommen.

Nehmen wir an, jeder würde sicher genug zielen, um den Mond zu treffen, aber auch nicht mehr als das, und das Licht würde sich gleichmäßig über dessen Oberfläche ausbreiten.

Eine halbe Stunde nach Mitternacht (Mittlere Greenwich-Zeit) legt jeder an und drückt auf den Knopf.

Folgendes würde passieren:

Nun ja, das ist enttäuschend.

Wundern muss es uns aber nicht. Das Sonnenlicht badet den Mond in etwas mehr als einem Kilowatt Energie pro Quadratmeter. Da die Querschnittsfläche des Mondes etwa 1013 Quadratmeter beträgt, wird sie von rund 1016 Watt Sonnenlicht überflutet – 10 Petawatt oder 2 Megawatt pro Person, was unsere 5-Milliwatt-Laserpointer bei Weitem überstrahlt. In jedem Teil des Systems gibt es variierende Effizienzwerte, aber keiner davon ändert diese grundlegende Gleichung.

Ein 1-Watt-Laserpointer ist eine extrem gefährliche Sache. Er ist nicht nur stark genug, um Sie zu blenden – er kann die Haut verbrennen und Gegenstände entzünden. Verständlicherweise darf er in den USA nicht an Privatpersonen verkauft werden.

… ähm, das war natürlich ein Scherz! Für gerade mal 300 Dollar können Sie sich einen beschaffen. Suchen Sie mal im Internet nach »1 Watt Laserpointer«.

Sagen wir also, wir geben die nötigen 2 Billionen Dollar aus, um jeden mit einem grünen 1-Watt-Laserpointer zu versorgen. (Anmerkung für Präsidentschaftskandidaten: Mit einer solchen Politik würden Sie sich meine Stimme sichern.) Grünes Laserlicht ist nicht nur stärker, es liegt auch näher an der Mitte des sichtbaren Spektrums. Das heißt, das Auge ist empfindlicher dafür, und wir nehmen es als heller wahr.

Hier ist der Effekt:

Verdammt!

Unser Laserpointer hat ungefähr 150 Lumen Licht ausgestoßen (mehr als die meisten Blitzlichter), und dies in einem 5 Winkelminuten breiten Strahl. Dies erhellt die Mondoberfläche mit etwa einem halben Lux – während die Sonne um die 130000 Lux beisteuert. Selbst wenn wir alle perfekt zielen würden, brächte das nur ein halbes Dutzend Lux auf etwa 10 Prozent der Mondoberfläche.

Zum Vergleich: Der Vollmond erhellt die Erdoberfläche mit ungefähr 1 Lux. Nicht nur, dass unsere Laser zu schwach wären, um von der Erde aus etwas zu sehen – wenn Sie auf dem Mond stehen würden, wäre das Laserlicht schwächer als das Mondlicht, das wir auf der Erde empfangen.

Mit den Fortschritten, die es im letzten Jahrzehnt im Bereich der Lithiumbatterien und der LED-Technologie gab, ist der Markt für hochleistungsfähige Blitzlichter geradezu explodiert. Aber die werden es auch nicht rausreißen, rüsten wir lieber jeden mit einem Nightsun aus.

Dieser Name sagt Ihnen vielleicht nichts, aber es kann gut sein, dass Sie so ein Ding schon im Einsatz gesehen haben: Es ist der Suchscheinwerfer, mit dem Hubschrauber der Polizei und der Küstenwache ausgestattet sind. Mit einem Output in der Größenordnung von 50000 Lumen kann er nachts ein Stück Land taghell erleuchten.

Der Strahl ist mehrere Grad breit, so dass wir ein paar Fokussierlinsen haben müssten, um ihn auf jenes halbe Grad einzuengen, das man braucht, um genau den Mond zu treffen.

Kaum zu erkennen, aber wir machen Fortschritte! Der Strahl liefert eine Ausleuchtung mit 20 Lux, womit er das bereits existierende Licht auf der dunklen Mondhälfte um das Doppelte überstrahlt. Dennoch ist es fast nicht zu sehen, und die erleuchtete Mondhälfte hat es eindeutig noch gar nicht beeinflusst.

Tauschen wir also jeden Nightsun gegen ein IMAX-Filmprojektorsystem aus – 30000 Watt starke wassergekühlte Lampen mit einem Gesamtoutput von über einer Million Lumen.

Immer noch kaum sichtbar.

Auf der Spitze des Luxor-Hotels in Las Vegas befindet sich der stärkste Scheinwerfer der Welt. Geben wir doch jedem Menschen so einen.

Ach ja, und dann sollten wir noch eine Reihe von Linsen hinzufügen, damit der gesamte Strahl auf den Mond gerichtet wird:

Unser Licht ist jetzt ganz eindeutig sichtbar, so dass wir unser Ziel erreicht haben. Gut gemacht, liebes Team!

Mal sehen …

Das Verteidigungsministerium hat Megawatt-Laser entwickelt, mit denen herannahende Raketen noch im Flug zerstört werden sollen.

Der Boeing YAL-1 war ein Sauerstoff-Jod-Laser im Megawattbereich, angebracht an einer Boeing 747. Es handelte sich um einen Infrarotlaser, so dass er nicht direkt sichtbar war, aber wir können uns vorstellen, einen ähnlich starken Laser mit sichtbarem Licht zu bauen.

Endlich können wir mit der Helligkeit des Sonnenlichts mithalten!

Nebenbei verbrauchen wir 5 Petawatt Energie, das Doppelte des weltweiten durchschnittlichen Stromverbrauchs.

Okay, dann montieren wir auf jedem Quadratmeter Asiens einen Megawattlaser. Wollte man dieses System von 50 Billionen Lasern mit Energie versorgen, würde das die weltweiten Erdölreserven in etwa zwei Minuten aufbrauchen, aber während dieser zwei Minuten würde der Mond so aussehen:

Der Mond würde ebenso hell erstrahlen wie die Morgensonne, und am Ende jener zwei Minuten wäre der Mondregolith bis zum Glühen aufgeheizt.

Na gut, verlassen wir den Bereich des Wahrscheinlichen noch ein Stück weiter.

Der stärkste Laser der Erde befindet sich in der National Ignition Facility, einem Fusionsforschungslabor in Livermore (Kalifornien). Es ist ein Ultraviolettlaser mit einem Output von 500 Terawatt. Allerdings kann er nur in einzelnen Pulsen feuern, die wenige Nanosekunden dauern, so dass die freigesetzte Gesamtenergie ungefähr so groß ist wie die von 60 Millilitern Benzin.

Stellen wir uns vor, wir hätten herausgefunden, wie man diesen Laser kontinuierlich mit Energie versorgen und abfeuern kann, und jeder hätte so ein Gerät und würde es auf den Mond richten. Bedauerlicherweise würde der Laserenergiefluss die Atmosphäre in Plasma verwandeln, die Erdoberfläche sofort in Brand setzen und uns alle töten. Aber nehmen wir mal an, dass die Laser irgendwie durch die Atmosphäre gelangen, ohne dass es zu Wechselwirkungen kommt.

In diesem Fall stellt sich heraus, dass die Erde trotzdem Feuer fangen würde. Das vom Mond zurückgeworfene Licht wäre 4000 Mal heller als die Mittagssonne. Es wäre hell genug, um unsere Ozeane in weniger als einem Jahr verdampfen zu lassen.

Aber lassen wir die Erde mal außer Acht – was würde mit dem Mond geschehen?

Der Laser selbst würde genügend Strahlungsdruck ausüben, um den Mond um etwa ein Zehnmillionstel der normalen Erdbeschleunigung g zu beschleunigen. Diese Beschleunigung wäre auf kurze Sicht nicht wahrnehmbar, aber mit den Jahren würde sie sich derart summieren, dass sie den Mond aus seiner Erdumlaufbahn in die Freiheit stieße …

… sofern der Strahlungsdruck die einzige Kraft wäre, die hier eine Rolle spielt.

Vierzig Megajoule Energie reichen aus, um ein Kilo Felsgestein zu verdampfen. Wenn wir annehmen, dass Mondgestein eine durchschnittliche Dichte von etwa 3 Kilogramm pro Liter hat, würden die Laser genug Energie herauspumpen, um 4 Meter lunaren Felsboden pro Sekunde zu verdampfen:

Das wirkliche Mondgestein würde allerdings nicht so rasch verdampfen – und zwar aus einem Grund, der sich als sehr wichtig erweist.

Wenn ein Felsbrocken verdampft wird, verschwindet er nicht einfach. Die Oberflächenschicht des Mondes wird zu Plasma, aber dieses Plasma würde den Weg des Laserstrahls blockieren.

Unser Laser würde immer mehr Energie in das Plasma abgeben, und das Plasma würde unablässig heißer werden. Die Partikel würden aneinanderprallen, fortgeschleudert werden, in die Mondoberfläche krachen und schließlich mit haarsträubendem Tempo in den Weltraum schießen.

Dieser Stofffluss macht die gesamte Mondoberfläche im Grunde zu einem Raketenantrieb – und dazu noch zu einem überraschend effizienten. Den Einsatz von Lasern zum Wegfeuern von solchem Oberflächenmaterial bezeichnet man als Laserablation. Sie erweist sich als vielversprechende Methode zum Antrieb von Raumfahrzeugen.

Obwohl der Mond ein kolossaler Brocken ist, würde ihn der Felsplasmastrahl langsam, aber sicher von der Erde fortschieben. (Dieser Strahl würde auch die Erdoberfläche blankscheuern und die Laser zerstören, aber gehen wir mal davon aus, sie wären unverwundbar.) Das Plasma würde auch die Mondoberfläche von ihrem Untergrund losreißen – eine komplizierte Interaktion, die schwer zu modellieren ist.

Aber wenn wir wild drauf losraten und sagen, dass die Partikel im Plasma mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 500 km/s fortschießen, dann würde es ein paar Monate dauern, bis der Mond so weit weggeschubst ist, dass unsere Laser ihn nicht mehr erreichen können. Er würde den größten Teil seiner Masse bewahren, aber der Erdanziehung entfliehen und auf eine schiefe Umlaufbahn um die Sonne eintreten.

Formal gesehen, würde der Mond kein neuer Planet werden, jedenfalls nicht nach der Planetendefinition der IAU. Da seine neue Umlaufbahn die der Erde kreuzen würde, würde man ihn als einen Zwergplaneten à la Pluto betrachten. Diese Kreuzung der Umlaufbahnen würde zu immer wiederkehrenden unvorhersagbaren Bahnstörungen führen. Schließlich würde er entweder in die Sonne katapultiert, ins Äußere Sonnensystem ausgestoßen oder in einen der Planeten geschleudert werden – gut möglich, dass es unserer ist. Ich denke, wir alle stimmen darin überein, dass wir es in diesem Fall wirklich verdient hätten.

Aktueller Spielstand:

Und das wäre nun endlich genug Power.

DIE PERIODENWAND DER ELEMENTE

Was wäre, wenn man ein Periodensystem aus würfelförmigen Bausteinen basteln würde und jeder Baustein aus dem entsprechenden Element bestünde?

Andrew Connolly

ES GIBT LEUTE, die Elemente sammeln. Diese Sammler versuchen von so vielen Elementen wie möglich Musterstücke zusammenzubringen, die sie dann in Schaukästen in Form des Periodensystems aufbewahren.

Von den 118 Elementen kann man 30 – darunter Helium, Kohlenstoff, Aluminium, Eisen und Stickstoff – in reiner Form im örtlichen Einzelhandel kaufen. Ein paar Dutzend weitere lassen sich gewinnen, indem man Dinge auseinandernimmt (in Rauchmeldern findet man winzige Anteile von Americium). Andere kann man im Internet bestellen.