Von ersten Zweibeinern und schwarzen Löchern

Allgäu l Unter den vielen Hunderttausenden Berichten aus den Forschungslabors stechen zwei Entdeckungen heraus, die das Potenzial für künftige Nobelpreise haben könnten. Im Frühjahr präsentierten mehrere internationale Astronomen-Teams das erste Bild eines sogenannten schwarzen Lochs. So bezeichnen Astronomen Objekte von so großer Masse, dass sogar Licht und andere elektromagnetische Strahlung sie nicht verlassen kann.

Die Existenz von schwarzen Löchern wird in der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein vorhergesagt. Die bislang einzige Möglichkeit, schwarze Löcher indirekt zu entdecken, war deren Auswirkungen auf ihre unmittelbare Umgebung zu studieren. Dank ihrer großen Masse auf kleinstem Raum ziehen sie wie der Strudel am Abfluss einer Badewanne alle Materie in sich hinein. Dabei wird am „Rand“ eines schwarzen Lochs sehr energiereiche Strahlung freigesetzt. Einen solchen Strahlungsring haben Astronomen aus den USA, Europa und Asien im Zentrum der massereichen Galaxie Messier 87 im Sternbild Jungfrau erstmals im Bild festgehalten.

Das außergewöhnliche Objekt hat eine Masse, die 6,5 Milliarden Mal größer ist als die der Sonne. Möglich machte die bislang einmalige Aufnahme ein mit Hilfe von Supercomputern berechneter Zusammenschluss von einigen Dutzend Teleskopen in Nord- und Südamerika, Europa, Hawaii und in der Antarktis.

Für eine weitere wissenschaftliche Sensation sorgte im Herbst dieses Jahres ein Forscherteam um die Paläontologin Madelaine Böhm von der Universität Tübingen. Sie entdeckten im Allgäu (Bayern) die mit fast 12 Millionen Jahren ältesten Spuren einer ausgestorbenen Menschenaffenart, die sich vorwiegend auf zwei Beinen bewegte. Ihre Publikation in der renommierten Wissenschaftszeitschrift „Nature“ bringt die bisherigen Theorien über die Menschwerdung ins Wanken.

Bislang wiesen alle Funde früherer Menschenaffen darauf hin, dass die vorwiegend aufrecht gehende Lebensweise vor etwa zwei Millionen Jahren von Primaten in Afrika „erfunden“ wurde. Sie waren gezwungen, sich der klimabedingten Ausbreitung von Savannen und dem Rückgang von Wäldern anzupassen. Der Gang auf zwei Beinen ermöglichte es unseren Vorfahren, auf der Suche nach Nahrung schneller größere Distanzen zu überbrücken und dabei nicht Raubtieren zum Opfer zu fallen.

Für diese Annahme sprechen zahlreiche Knochenfunde, die Paläontologen in den vergangenen drei Jahrzehnten in Ost- und Südafrika machten. Von dort aus zogen die zweibeinigen Menschenvorfahren in mehreren Migrationswellen hinaus in die weite Welt – nach Asien und Europa, nach Australien und in den pazifischen Raum sowie über die Beringstraße nach Nord-, Mittel- und Südamerika. Welche Stellung die neue Danuvius-Primatenart im Rahmen der Menschwerdung einnimmt, ist unter Experten umstritten.

Möglicherweise war die aufrechte Gangart und damit die Freiheit der Hände für den Werkzeuggebrauch keine Entwicklung, die zwangsläufig zum heutigen Menschen führte. Schließlich gab es bereits unter den Dinosauriern auf zwei Beinen laufende Arten, die mit ihren Händen nichts wirklich Kreatives anzufangen wussten. Aber auch dann noch wäre die Entdeckung im Allgäu eine wichtige Erkenntnis, zeigt sie doch die teils parallel verlaufenden Entwicklungsweise, von denen die Mehrzahl in einer Sackgasse endete.

Anderes Thema: Eine kegelförmige Spitze aus Gold bildet das Kernstück eines neuen, extrem leistungsfähigen optischen Mikroskops, das Oldenburger Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Nature Nanotechnology“ vorstellten. Der Trick des neuen Mikroskops besteht darin, statt einer Linse aus Glas einen kleinen Kegel aus Gold mit einer winzigen eingravierten Gitterstruktur zu verwenden, um das Licht zu fokussieren. Viren aber und viele technologisch relevante Nanopartikel können damit sichtbar gemacht werden.

Neue Messungen eines internationalen Forscherteams haben außerdem ergeben, dass ein Wasserstoffatom (Proton) kleiner als bislang angenommen ist. Die jüngsten Untersuchungen ergaben einen Durchmesser von 1,662 Femtometer. Ein Femtometer entspricht dabei einer Länge von einem Billiardstel Meter. Für die Vermessung nutzten die Forscher eine verbesserte Methode, bei der die Streuung eines Elektronenstrahls an einem Wasserstoffatom gemessen wird. Der bisher gültige Standardwert für den Durchmesser eines Wasserstoffatoms betrug 1,682 Femtometer.

Mit der Entwicklung des weltweit kleinsten Beschleunigungssensors könnten Wissenschaftler der Königlich Technischen Hochschule in Stockholm und einem Konsortium der RWTH Aachen mit industriellen Partnern ein weiterer Durchbruch in der Sensor- und Navigationstechnologie erzielt haben.

„Der neue Sensor könnte in Handys die Navigation verbessern, als Schrittzähler und in Mobile Games Anwendung finden sowie in Überwachungssystemen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen eingesetzt werden“, teilte der Leiter der Forschergruppe, Xuge Fan vom Institut für Micro- und Nanosysteme mit. Als Grundlange für die Entwicklung nutzen die Forscher ein spezielles Kohlenstoff-Material.

Zum Schluss eine gute Nachricht für alle Volksstimme-Leser, die sich trotz Weltuntergangswarnungen ihren Optimismus bewahrt haben. Menschen, die optimistisch in die Zukunft blicken, leben durchschnittlich zwischen 12 und 15 Prozent länger als Pessimisten. Das zeigen Studien, die ein Team um die US-Psychologin Lewina Lee von der Universität Boston aus Daten von fast 70.000 Krankenschwestern und 1429 Veteranen durchführten.