Schlagwort: Wissenschaft

Woher wissen wir,
wie alt die Erde ist?

28. Juni 2017

von kmd

Die Schöpfungsmythen waren die erste Quelle, nach der Theologen das Alter der Erde bestimmten. Erst im 17. Jahrhundert begannen Naturforscher, auf und in der Erde nach Spuren ihres Alters zu suchen. In der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Forschung Frankfurt“ lässt Geologe Sascha Staubach vom Campus Riedberg der Goethe-Universität die Geschichte von der Bestimmung des Erdalters Revue passieren.

Die Heiligen Bücher dienten im Barock als die erste Datenbasis zur Berechnung des Erdalters. So legten der Erzbischof von Armagh, James Ussher, und John Lightfoot die Alter der biblischen Patriarchen und die Regierungszeiten der Könige zugrunde, um die Erschaffung der Welt zeitlich zu bestimmen. Der 1650 erschienene Ussher-Lightfoot-Kalender legt den Beginn der Welt auf das Jahr 4004 v. Chr.

Den ersten naturwissenschaftlichen Versuch, das Alter der Erde zu bestimmen, unternahm im 17. Jahrhundert der britische Astronom und Geologe Edmond Halley. Er untersuchte den Salzgehalt der Flüsse und Weltmeere und kam zu dem Schluss, dass die Erde deutlich älter sein müsse, als von Ussher behauptet. Knapp 200 Jahre später, in den 1890er Jahren, berechnete der irische Geologe John Joly das Alter der Erde aufgrund von Halleys Überlegungen und kam auf 80 bis 90 Millionen Jahre.

Aus Gesteinen kann man lesen

Im 19. Jahrhundert führte Charles Lyell die Methode der Stratigraphie ein. Diese beruht auf der Erkenntnis, dass in einem Stapel von Gesteinsschichten das älteste Material zuunterst liegt und dass Fossilien aus derselben Schicht auch dasselbe Alter haben müssen. Hieraus entwickelte sich die Datierungsmethode mithilfe sogenannter Leitfossilien. Ein typisches Beispiel dafür sind Ammoniten. Sie kamen fast überall auf der Erde vor und veränderten ihr Äußeres im Laufe der Evolution relativ schnell, so dass sich in kurzer Zeit möglichst viele gut unterscheidbare Arten entwickelten. Findet man nun in unterschiedlichen Regionen der Welt Fossilien derselben Art, so sind die Schichten, aus denen sie stammen, vermutlich gleich alt. Auf diese Weise lässt sich allerdings nur das relative Alter der einzelnen Schichten zueinander bestimmen.

Einen großen Schritt in die Richtung absoluter Zeitangaben machten der Physiker Ernest Rutherford und der Chemiker Frederic Soddy. Sie erkannten als Erste, dass man die Zerfälle natürlich vorkommender radioaktiver Elemente zur Altersbestimmung nutzen kann. Einen großen Schritt zur Anwendung dieses Prinzips machten der englische Geologe Arthur Holmes und der amerikanische Physiker Alfred O.C. Nier, als sie im Mineral Zirkon einen Schlüssel zur absoluten Altersbestimmung von Gesteinen fanden.

Während ihres Wachstums lagert diese Verbindung aus Zirkonium, Silizium und Sauerstoff auch geringe Mengen an Uran ein. Dieses sitzt fest im Kristallgitter und zerfällt mit der ihm eigenen Halbwertszeit und über verschiedene Zwischenstufen zu Blei. Die moderne Massenspektrometrie erlaubt es, auch geringste Konzentrationen von Elementen zu messen, so dass man das exakte Verhältnis von Uran zu Blei ermitteln kann. Mithilfe der Halbwertszeit lässt sich der Zeitpunkt berechnen, zu dem das Uran in den Kristall eingebaut wurde.

Wie alt ist die Erde nun?

Das aktuell anerkannte Alter unseres Planeten beträgt 4,55 plus/minus 0,05 Milliarden Jahre. Dieses Alter wurde allerdings an Meteoriten gemessen. Deren Material bildete sich etwa zeitgleich mit der Erde aus der Staubscheibe des noch jungen Sonnensystems, kühlte jedoch schneller ab. Auf der deutlich größeren Erde dauerte es einige Zeit, bis sich auf der glutflüssigen Oberfläche erste Teile einer festen Gesteinskruste bildeten, deren Reste man heute in Form von Zirkonen finden kann. Sie sind die einzigen bis heute erhaltenen Relikte dieser ältesten Kruste. Man findet diese Zirkone, eingebettet in jüngeres Gestein, in den Jack Hills im Westen Australiens. Sie weisen ein Alter von 4,4 Milliarden Jahren auf. Das älteste komplett erhaltene Gestein, auf das man seinen Fuß setzen kann, ist der sogenannte Acasta Gneis im Norden Kanadas mit einem Alter von 4,03 Milliarden Jahren.

Information: Dipl. Geologe Sascha Staubach, Institut für Geowissenschaften, Campus Riedberg

(Foto: robert/fotolia)

Hirnforschung live
in der „Bar of Science“

21. Juni 2017

von kmd

Am 27. und 28. Juni werden sieben hervorragende Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Hirnforschung im Rahmen der Initiative “Bar of Science” Vorträge in fünf verschiedenen Cafés und Bars im Frankfurter Raum halten. Am nächsten Dienstag auch im neuen Stadtteil-Treff „Dessauer“ im Jugendhaus Riedberg!

Obwohl vergleichbar mit dem Konzept der Science-Cafés, hat die “Bar of Science” mit acht Vorträgen verteilt über fünf Veranstaltungsorte und auf zwei Tage doch einen etwas anderen Ansatz. Die Referenten werden über viele interessante Themen in der Neurowissenschaften, wie die Evolution des Gehirns, Lernen und Gedächtnis, selektive Aufmerksamkeit, neue Entwicklungen bei der Visualisierung des Gehirns und das Tarnungsverhalten in Kopffüßern, vortragen.

Die fünf Veranstaltungsorte sind im Frankfurter Norden (Tower Café am alten Flugplatz und das kürzlich eröffnete Stadtteiltreff „Dessauer“) und in der Nähe der Innenstadt (Chinaski nah zu der Alten Oper sowie Cafuchico und „Milch und Zucker“ an der Eckenheimer Landstraße). Es werden sowohl deutschsprachige als auch englischsprachige Vorträge angeboten. Alle Vorträge sind kostenlos.

Wie speichert das Gehirn Wissen?

Im Riedberger Stadtteil-Treff „Dessauer“ (Friedrich-Dessauer-Straße 4-6) finden die Vorträge am Dienstag um 20 Uhr statt. Dr. Anne-Sophie Hafner wird über neueste Erkenntnisse zum Thema Gedächtnis und Erinnerung sprechen, was in unserer alternden Gesellschaft und der Zunahme von Demenz immer wichtiger wird. Entscheidend sind dabei auch Erkenntnisse, wie unsere neuronalen Netzwerke Wissen speichern. Rogier Poorthuis referiert darüber, wie unser Gehirn mit der immer weiter zunehmenden Flut an Reizen umgeht und wichtige Informationen herausfiltert und speichert – beziehungsweise, was man bisher darüber weiß. Die Gespräche finden in englischer Sprache statt.

Bei den Vorträgen im Tower Café am alten Flugplatz in Bonames geht es schon um 18 Uhr los. Stephan Junek spricht zum Thema „Im Dialog mit dem Gehirn“. Denn das Gehirn besteht aus Milliarden von Nervenzellen, die komplexe Netzwerke bilden. Die Kommunikation dieser Zellen miteinander ermöglicht uns Sinneseindrücke – Bilder, Töne, Gerüche – wahrzunehmen, Fähigkeiten zu erlernen und uns an Ereignisse und Personen zu erinnern. Doch wie funktioniert das? Darüber könnte man am Dienstag mehr erfahren. Dieser Vortrag ist auf Deutsch.

Weitere Informationen unter www.brain.mpg.de/barofscience

Klimawandel: „Ein Bestreiten ist lächerlich“

2. Juni 2017

von kmd

Die Entscheidung des US-Präsidenten Donald Trump, das Pariser Klimaschutzabkommen zu verlassen, hat auch die Experten an der Goethe-Universität am Campus Riedberg alarmiert. Der renommierte Klimaforscher Prof. Joachim Curtius bezeichnete die Entscheidung als „einen ganz herben Rückschlag für den gesamten Prozess.“ Der Professor für Experimentelle Atmosphärenforschung am Institut für Atmosphäre und Umwelt betont: Man könne die in dem Abkommen vereinbarten verbindlichen Maßnahmen mit Rücksicht auf die USA nicht noch weitere vier bis acht Jahre verzögern.

Als „lächerlich“ bezeichnete es Curtius, dass Trump und seine Mitstreiter die Ursachen des Klimawandels weiter infrage stellten: „Hunderte von wissenschaftlichen, untereinander völlig unabhängigen Untersuchungen belegen den Klimawandel zweifelsfrei“, betont Curtius. „Man schaue sich nur die Satellitenfotos zur Eisbedeckung der arktischen Meere an. Den Rückgang von mehreren Millionen Quadratkilometer Eisfläche kann jeder sofort erkennen.“

Auch der wesentliche Einfluss des Menschen auf den Klimawandel ist wissenschaftlich sehr gut abgesichert. Curtius bezeichnete es als „unfassbar“, dass diese „gut gesicherten wissenschaftlichen Fakten“ weiterhin bestritten werden.

Den angekündigten Ausstieg der USA als global hauptverantwortliche Nation für den Klimawandel bezeichnete der Klimaforscher als „doppelt bitter“. Er befürchtet, dass andere Nationen dies als Vorwand nutzen könnten, um ihre Anstrengungen ebenfalls zurückzufahren. In diesem Zusammenhang bezeichnete er es aber auch als „positives und erfreuliches Signal“, das sowohl Indien als auch China deutlich gemacht hätten, weiter uneingeschränkt am Pariser Klimaabkommen festhalten zu wollen.

Für die Zukunft sieht Curtius weiterhin enorme Anstrengungen, um den Weltklimawandel noch aufhalten zu können. „Wir müssen innerhalb der nächsten 30 Jahre die globale CO2-Emissionen in die Atmosphäre um mindestens zwei Prozentpunkte pro Jahr, eher um drei Prozentpunkte senken“. Dies erfordere Investitionen, die derzeit nur die entwickelten Industrieländer bewältigen könnten. Hier tue der Ausstieg der USA besonders weh. Curtius: „Die USA hatten bereits ihre Verantwortung anerkannt, dass diese Transfers an die armen Länder, die vom Klimawandel am härtesten getroffen sind, notwendig sind und von ihnen mitfinanziert werden müssen.“

Das vollständige Interview mit Prof. Curtius lesen Sie unter http://tinygu.de/Joachim-Curtius

Text und Foto: Pressestelle Goethe-Universität
Foto: Uwe Dettmar

Ihr Experiment fliegt zur ISS

10. Mai 2017

von kmd

Ein von Studierenden der Goethe-Universität vorgeschlagenes Experiment zur Planetenentstehung hat bei einem Wettbewerb des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) gewonnen. Das Experiment der jungen Wissenschaftler fliegt sozusagen vom Riedberg ins Weltall. Der deutsche Astronaut Alexander Gerst nimmt es nächstes Jahr mit auf die Internationale Raumstation ISS.

„Wir freuen uns schon darauf, Herrn Gerst die Durchführung unseres Experiments zu erklären“, erzählt Tamara Koch, die Leiterin des Projektes, begeistert. Bis dahin ist aber noch viel Arbeit zu bewältigen. Die Studierenden der Geowissenschaften und der Physik am Campus Riedberg haben nun knapp ein Jahr Zeit, das Projekt zu realisieren und Vorexperimente durchzuführen. Ein detailgenauer Prototyp aus dem 3D-Drucker existiert bereits und wurde der Jury auf dem Auswahl-Workshop am 4. und 5. Mai in Bonn präsentiert.

„Wie könnte Lehre spektakulärer, mitreißender oder anschaulicher sein als mit einem eigenen Experiment auf der ISS?“, fragt Frank Brenker, Professor am Institut für Geowissenschaften und Initiator des Projektes. Gemeinsam mit seinem Kollegen Prof. Björn Winkler betreut er die Studenten. „Wir sind begeistert vom Engagement der Studenten, die hier bereits Herausragendes geleistet haben“, kommentiert Björn Winkler die Leistung der Studentengruppe.

Worum geht es bei dem Experiment?

„Nichts weniger als die Entstehung der häufigsten Festkörper im frühen Sonnensystem wollen wir mit diesem Experiment klären“, berichtet Gruppenleiterin Tamara Koch. In der Geburtsstunde unseres Sonnensystems vor ca. 4,56 Milliarden Jahren bestand der Solare Nebel aus Gas und Staubkörnern. Sie bestanden entweder aus Kalzium- und Aluminium-reichen Mineralen oder aus Eisen und Magnesium-reichen Silikaten. Durch einen bisher noch nicht geklärten Prozess wurden diese in der frühen Phase des Sonnensystems plötzlich auf mehrere Tausend Grad aufgeheizt, um dann ebenso plötzlich wieder zu Tröpfchen, sogenannten Chondren, zu erstarren. Dieser Prozess gibt Forschern bis heute Rätsel auf.

Forscher vermuten, dass entweder Schockwellen oder Blitze die Staubteilchen so stark aufgeheizt haben. Eine weitere Möglichkeit wäre die Kollision mit Asteroiden. Keine der drei Thesen hat sich bisher durchsetzen können. Im ausgewählten Projekt wollen die Studierenden nun prüfen, ob dieser Prozess durch hoch-energetische Blitze ausgelöst worden sein könnte.

Mini-Blitze in der Schwerelosigkeit

„Die Idee hinter dem Projekt ist einfach“, erklärt Tamara Koch. „Wir möchten Staubpartikel in Schwerelosigkeit unter Bedingungen kollidieren lassen wie sie im Solaren Nebel geherrscht haben. Die so gebildeten Staubklümpchen beschießen wir dann wiederholt mit Blitzen, die durch Entladungen von Plattenkondensatoren erzeugt werden. Neu an der Idee ist, dies unter realistischen Bedingungen der Schwerelosigkeit und bei geringem Gasdruck durchzuführen. Solche Experimente sind auf der Erde auch in Falltürmen nicht möglich. Die ISS bietet damit ein einzigartiges Umfeld, die Blitz-Hypothese zu überprüfen.“

„Solch ein Projekt in einer kleinen Kiste von weniger als 15 Zentimeter Kantenlänge und mit zwei Volt Stromversorgung durchzuführen, ist schon eine Herausforderung“ erklärt Yannik Schaper, der sich mit seinem Kommilitonen um die Physik des Projekts kümmert.

Intensive Unterstützung erhält das Projekt von den AGs Nanogeowissenschaften (Prof. Frank Brenker), Kristallographie (Prof. Björn Winkler, David Merges), der zugehörigen Werkstatt und dem Elektroniklabor (David Merges), und der Glasbläserei des Fachbereichs Chemie der Goethe-Universität (Michael Röder). Sponsoren für die finanzielle Unterstützung des Projektes werden nun gesucht.

(Informationen und Foto: Pressestelle Goethe-Universität)

Gymnasium: Abend
zum Thema Energie
und Energiespeicher

8. März 2017

von kmd

Der naturwissenschaftliche Abend am 17. März im Gymnasium Riedberg dreht sich in diesem Jahr um das Thema „Energie“ – und um neue wissenschaftliche Erkenntnisse, wie man künftig große Mengen von Energie beispielsweise in der Tiefsee speichern könnte.

Energiespeicher der Zukunft

Der Abend beginnt mit einer vielfältigen Präsentation von Schülerarbeiten aus dem naturwissenschaftlichen Unterricht. Höhepunkt ist dann um 20.15 Uhr der Vortrag von Professor Dr. Horst Schmidt-Böcking über die Realisierung von Tiefsee-Energiespeichern. Solche Anlagen sollen künftig das Speichern von Energie auch in der Nähe von Offshore-Windparks ermöglichen und werden zur Zeit im Bodensee getestet. Das Prinzip gleicht dem von herkömmlichen Pumpspeicherkraftwerken – allerdings auf Basis einer Hohlkugel am Meeresboden. Einströmendes Wasser treibt eine Turbine an, die Strom erzeugt. Bei einem Überschuss an elektrischer Leistung wird das Wasser wieder teils oder ganz aus der Hohlkugel gepumpt. Dabei kann eine Kugel bis zu 20 Megawattstunden Strom speichern. Schülerinnen und Schüler der 8. Klasse veranschaulichen dieses Prinzip an einem kleinen Aquariumsmodell. Nur zum Vergleich: Ein Privathaushalt mit zwei Personen verbraucht ca. 3,1 Megawattstunden Strom pro Jahr.

Der Eintritt zu dieser Veranstaltung ist frei und das Organisations-Team freut sich auf viele interessierte BesucherInnen, die auch gerne „Freunde und Bekannte sehr herzlich einladen“ sollen. Also bitte: Weitersagen!

Der naturwissenschaftliche Abend findet statt am
Freitag, den 17. März 2017,
ab 18.30 Uhr
in der Aula des Gymnasiums Riedberg

(Informationen: Dr. Axel Gruppe/ Gymnasium Riedberg)

Ein Ginko für den Riedberg

5. Juni 2016

von kmd

„Dieses Baums Blatt, der von Osten / Meinem Garten anvertraut, / Giebt geheimen Sinn zu kosten, / Wie’s den Wissenden erbaut“ – das liest sich fast so, als hätte Goethe beim Verfassen seines Gedichts „Gingo biloba“ an den Wissenschaftsgarten „seiner“ (später nach ihm benannten) Frankfurter Universität gedacht. Jetzt wird ein Exemplar des mythischen Baumes auf dem Campus Riedberg gepflanzt. Claus Wisser, Freund und Förderer der Goethe-Universität, hatte den Baum anlässlich einer Preisverleihung für sein Lebenswerk erhalten – und schenkt diesen nun seiner Alma mater. Morgen um 12 Uhr wird ein Exemplar vom „Baum des Jahrtausends“ am Riedberg feierlich eingepflanzt, in Anwesenheit des Spenders.

Dem voraus ging eine Ehrung des Urban Land Institute Germany (ULI), das bereits zum elften Mal Persönlichkeiten der Immobilienwirtschaft und Stadtentwicklung mit dem „Goldenen Ginkoblatt“ auszeichnete. Bei der Ehrung, die im Dezember in München stattfand, wurde Claus Wisser, der Gründer der WISAG Gruppe, mit dem Preis für sein Lebenswerk ausgezeichnet.

Claus Wisser begann 1963 ein BWL-Studium an der Goethe-Universität. Um das Studium finanzieren zu können, griff er zu Eimer und Schrubber: Abends oder früh morgens Büros reinigen, tagsüber studieren – das war seine Idee. Nach nur einem Jahr hatte er 20 Angestellte, die im ganzen Rhein-Main-Gebiet Kunden betreuten. Im siebten Semester hängte Wisser sein Studium an den Nagel und widmete sich ganz dem Aufbau seines Unternehmens, das heute eines der führenden Dienstleistungsunternehmen Deutschlands ist. Seiner Universität blieb er dennoch immer verbunden – als großzügiger Spender und Mitglied im Vorstand der Vereinigung der Freunde und Förderer.

(Information: Pressestelle der Goethe-Universität/ Foto: vencav/Fotolia)