------allMystery Newsletter vom 07.09.02------

Die Themen:
1)  Natur: Erde entstand in nur 30 Millionen Jahren
2)  Natur: Lichtverschmutzung nimmt zu
3)  Geschichte: Jesu' Geburtsjahr wurde falsch berechnet - mit Absicht
4)  Weltraum: Schutz vor Weltraumstrahlung
5)  Weltraum: Beschleunigte Ausdehnung verhindert den Zerfall aller Materie
6)  Physik: Ultradünne Supraleiter aus Magnesiumdiborid hergestellt
7)  Geschichte: Post von James Cook - 230 Jahre alter Brief entdeckt 
8)  Technik: Diamanten für Schaltkreise
9)  Physik: Einstein auf dem Prüfstand
10) Forschung: neue DVDs mit 30 Gigabyte Speicherkapazität
11) Special: Das Jahrtausend-Experiment

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1) Erde entstand in nur 30 Millionen Jahren
Unser Planet bildete sich innerhalb von 30 Millionen Jahren - und damit
doppelt so schnell wie bisher vermutet. Zu dieser Einschätzung kommen eine
deutsche und eine amerikanische Untersuchung, die jetzt beide im Magazin
"Nature" erschienen sind. Demnach verschätzte sich die Forschung in
Hinblick auf die erste Lebensphase der Erde. Bisher vermutete man, es habe
60 Millionen Jahre gedauert, bis sich Metallkern und Mantel der Erde
trennten. Jetzt glauben die Forscher, der Prozess habe nur 30 Millionen
Jahre gedauert.
Die These stützt sich auf einen Vergleich zweier Isotopen: Hafnium-182 ist
das Ausgangsmaterial eines Wandlungsprozesses, an dessen Ende Wolfram-182
steht. Die Halbwertszeit von Hafnium beträgt neun Millionen Jahre. Das sich
bildende Wolfram sank in den Erdkern hinab, bis der Mantel erkaltete. Aus
dem Verhältnis von Hafnium zu Wolfram im heutigen Erdmantel kann man auf
die Entstehung des Mantels schließen. Dazu muss die Erde allerdings mit
Gesteinen von anderen Planeten und von Meteoriten verglichen werden.
Zwei Forschergruppen um Thorsten Kleine von der Universität Münster und
Qingzhu Yin von der Harvard University bewerteten unabhängig voneinander
die Isotopen-Verhältnisse neu, indem sie den Mars, den Mond und Meteoriten
aus der Frühphase des Sonnensystems zum Vergleich heranzogen. Weil die
ursprünglichen Meteoriten wohl nur halb so viel Hafnium-182 besaßen wie
bisher geschätzt, vollzog sich die Entstehung der Planeten wohl doppelt so
schnell, schreiben die Forscher jetzt in "Nature". Die Erde soll sich in
30, der kleinere Mars in nur 13 Millionen Jahren gebildet haben.
Die neuen Berechnungen werden jene Planetenforscher freuen, die den
Simulationen ihrer Computer mehr vertrauen als den Schätzungen der
Kollegen. Die Simulationen hatten nämlich bereits vermuten lassen, dass
sich die Planeten schneller hätten bilden müssen als allgemein angenommen.
(sienceticker.de)

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2) Lichtverschmutzung nimmt zu
In den letzten Jahrzehnten hat die Beleuchtung von Städten quantitativ und
in ihrer Intensität so stark zugenommen, dass Umweltexperten von
"Lichtverschmutzung" sprechen. Die Milchstraße ist am Nachthimmel über
Deutschland kaum noch sichtbar. Doch auch Zoologen schlagen Alarm. Denn an
Straßenlaternen und Leuchtreklamen gehen viele Insekten zu Grunde. Insekten
sind jedoch wichtige Glieder in der Nahrungskette, etwa für Vögel und
Fledermäuse. Auch Pflanzen, die Insekten zur Bestäubung brauchen, könnten
darunter leiden. Laut dem Weltatlas der Lichtverschmutzung, den
italienische Forscher erstellt haben, leben 99 Prozent der Menschen in
Europa und den USA unter einem lichtverschmutzten Himmel. In Tschechien ist
jetzt das erste nationale Gesetz gegen Lichtverschmutzung verabschiedet
worden. Danach darf kein Licht mehr an den nächtlichen Himmel gestrahlt
werden (3sat)

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3) Jesu' Geburtsjahr wurde falsch berechnet - mit Absicht
Das zumindest behauptet der Amatör-Historiker Sepp Rothwangl aus Graz
(Österreich). Der skythische Gelehrte Exiguus (um 500 n. Ch.) schlug in
seinem Osterbuch mit dem Titel "liber de paschate" eine neue Zählung der
Jahre vor, nicht mehr nach dem römischen Kalender (nach Gründung der
Stadt), sondern nach der "Inkarnation" unseres Heilands. Bei seinen
Osterzyklen stützte sich Exiguus auf damals bekannte Berechnungen.
Der Osterzyklus des Alexandriners Cyrill (verantwortlich für die Ermordung
der griechischen Mathematikerin Hypatia, von der Kirche heilig gesprochen)
war mit dem Jahr 247 der Diokletian-Ära (531 unserer Zeitrechnung) gerade
ausgelaufen. Exiguus stützte sich auf die Ostertafeln und
Berechnungsalgorithmen des Klemens von Alexandria und des Epiphanios, des
Metropoliten von Zypern. Beide hatten ein Geburtsjahr Christi angenommen,
das etwa im Jahre 7 vor unserer Zeitrechnung liegt - und damit mit den
Vermutungen übereinstimmt, die wir auch heute haben.
Exiguus' Berechnungen wurden übrigens erst im 14. Jahrhundert offiziell
eingeführt - offenbar waren auch die Päpste misstrauisch. Warum hat er dann
trotz des schon vorhandenen Wissens das Datum fälschlicherweise anders
bestimmt? Schuld war, so Rothwangl, die Astrologie. Denn am 31. Mai 531
standen alle bekannten Planeten in enger Konjunktion - wie erst wieder am
5. Mai 2000. Das gilt allerdings nur für Sonne, Merkur, Venus, Jupiter und
Saturn (im Zeichen Stier) - Mond und Mars standen im Nachbarzeichen
Zwillinge. Die große Konjunktion hatte angeblich etwas mit einer großen
Flut zu tun, und die sollte dann im Jahre 2000 als eine Art große
Zeitenwende eintreten.
In einem Textfragment des "Liber" findet sich folgende Passage: "Das Jahr
2000 n.Chr. ist die Wiederkehr der Erschaffung der Welt und das Ende des
Fisches" (also das Ende des astrologischen Fische-Zeitalters). Für Exiguus
war dies die Wiederkehr des Herrn.
http://www.calendersign.ric.at/

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4) Schutz vor Weltraumstrahlung
Auf der Erde sind wir vor den harten Gammastrahlen der Sonne (im Gefolge
von "flares", das sind flammenartige Ausbrüche von Materie aus der
Sonnenoberfläche) durch die Erdatmosfäre geschützt. Dieser Schutz fehlt im
Raumschiff. Eine Rakete mit dreie Meter dicken Betonwänden auszurüsten,
böte zwar hinriechend Schutz, doch könnte ein solches Gerät infolge seines
Gewichts niemals starten.
Nun hat Wladislaw Petrow vom Institut für Medizinische und Biologische
Probleme des staatlichen Wissenschaftszentrums der russischen Akademie der
Wissenschaften ein Computerprogramm entwickelt, das solche Ausbrüche
voraussagt und entsprechende Ratschläge zum Schutz anbietet. Das System
besteht aus zwei Teilen: Das erste misst das Strahlungsniveau mit Hilfe von
Vielfachsensoren, das zweite macht Voraussagen. Maßnahmen zum Schutz der
Mannschaft können in einer leichten Kursänderung bestehen. Kosmonauten, die
außerhalb der Rakete arbeiten, können vorübergehend im Schatten des
Schiffes Schutz suchen oder in einem speziellen Strahlenschutzmodul.
Das System soll demnächst in der Internationalen Raumstation getestet
werden. Wie gut es funktioniert, hängt von seinen Voraussagemöglichkeiten
ab, und die wiederum von den Modellen, die wir von Strahlenausbrüchen auf
der Sonne besitzen.(pm)

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5) Beschleunigte Ausdehnung des Universums verhindert den Zerfall aller
Materie
Was hält unsere Welt im Innersten zusammen? Die Antwort, die John Barrow
von der Universität Cambridge darauf gibt, ist verblüffend: Die Atome in
unserem Universum zerfallen deshalb nicht, weil sich das Universum immer
schneller ausdehnt. Barrow erläutert seine Theorie in der Fachzeitschrift
NewScientist.
Zusammen mit John Webb von der Universität von Neusüdwales in Sydney
untersuchte Barrow in den vergangenen zwei Jahren das Licht weit entfernter
Quasare. Dieses Licht durchquerte auf seinem Weg zur Erde intergalaktische
Staubwolken. Von den Atomen in diesen Wolken wurden dabei bestimmte
Absorptionslinien aus dem Licht gefiltert.
Der Abstand der Absorptionslinien verschiedener chemischer Elemente hängt
von der so genannten Feinstrukturkonstanten ab. Das ist eine fundamentale
Naturkonstante, die - wie man glaubte - genau wie etwa die
Lichtgeschwindigkeit immer und überall den gleichen Wert hat.
Die Forscher verglichen die gemessenen Abstände der Absorptionslinien mit
Labormessungen. Das Ergebnis war eine Überraschung: Die entsprechenden
Abstände stimmten nicht exakt überein. Erklären können Barrow und Webb
diese Abweichung, wenn sie annehmen, dass die Feinstrukturkonstante vor 11
Milliarden Jahren - als das Licht die weitest entfernten Staubwolken
passierte - um 0,7 Tausendstel Prozent kleiner war als heute.
Das Brisante an dieser Entdeckung: Die Feinstrukturkonstante bestimmt die
Stärke der Kräfte zwischen Elektronen und Protonen. Durch diese Kräfte
werden wiederum die Atome zusammengehalten. Das gilt aber nicht für
beliebig große Werte der Feinstrukturkonstanten. Wenn die
Feinstrukturkonstante weiter anwächst, werden irgendwann in der Zukunft
alle Atome im Universum zerfallen.
Doch zusammen mit seinen Kollegen João Magueijo und Håvard Sandvik vom
Imperial College in London gibt Barrow jetzt Entwarnung. Die Forscher haben
Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie so erweitert, dass sie die
zeitliche Entwicklung der Feinstrukturkonstanten mit einschließt.
Ihre Theorie ergibt nun, dass die Feinstrukturkonstante sich während der
ersten 300.000 Jahre nach dem Urknall - vor etwa 13 Milliarden Jahren -
kaum veränderte. Danach erhöhte die Feinstrukturkonstante langsam ihren
Wert - bis vor etwa fünf Milliarden Jahren, also bis zu dem Zeitpunkt, als
das Universum anfing, seine Ausdehnung zu beschleunigen. Seitdem bleibt die
Feinstrukturkonstante tatsächlich konstant.
Damit steht die Theorie der drei Forscher in Einklang mit der Entdeckung
des "natürlichen Kernreaktors" in der Oklo-Region im heutigen Gabun. 1972
war dort in einer Uranerzmine Uran entdeckt worden, das einen ungewöhnlich
geringen Anteil an spaltbarem Material enthielt. Man konnte nachweisen,
dass in dieser Mine vor 1,8 Milliarden Jahren auf natürliche Weise eine
Kernspaltung in Gang geraten war, die etwa eine Million Jahre andauerte.
Aus den geochemischen Daten des Materials in der Mine kann man schließen,
dass sich die Feinstrukturkonstante in den letzten 1,8 Milliarden Jahren um
nicht mehr als 0,01 Tausendstel Prozent geändert hat.

Weitere Meldungen zum Thema Feinstrukturkonstante finden Sie im Archiv von
wissenschaft.de.

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6) Ultradünne Supraleiter aus Magnesiumdiborid hergestellt
Wissenschaftler der Pennsylvania State University haben ein neues Verfahren
zur Herstellung hochreiner Filme des Supraleiters Magnesiumdiborid
entwickelt. Damit ist eines der wichtigsten Hindernisse auf dem Weg zur
technologischen Anwendung dieses Supraleiters aus dem Weg geräumt. Erste
auf Magnesiumdiborid beruhende Produkte könnten unter anderem in
medizinischen Kernspinresonanzapparaturen eingesetzt werden.
Die Gruppe um Xiaoxing Xi stellt Filme aus Magnesiumdiborid mit Dicken von
nur wenigen Tausendstel Millimetern durch das Verdampfen von Magnesium in
einer Atmosphäre aus Wasserstoff und einer Wasserstoff-Bor Verbindung her.
Dadurch bildet sich Magnesiumdiborid aus und kann sich dann auf harten
Oberflächen wie etwa Saphir oder Siliziumkarbid niederschlagen. Das
Wasserstoffgas ist für die Reinheit der Filme von großer Bedeutung, denn es
verhindert die Entstehung von Magnesiumoxid, welches die Supraleitung
stören würde.
Die auf diese Weise hergestellten Filme zeichnen sich nicht nur durch ihren
hohen Reinheitsgrad aus. Sie sind zudem extrem glatt und damit ideal für
die Herstellung komplizierter, aus mehreren Filmen unterschiedlicher
Materialien bestehender Produkte.
Magnesiumdiborid geht bei einer Temperatur von minus 234 Grad Celsius in
den supraleitenden Zustand über mehr als dreißig Grad über den typischen
Übergangstemperaturen anderer einfach gebauter Supraleiter. Es kann damit
mit relativ billigen Kühlverfahren in den supraleitenden Zustand versetzt
werden. Zudem ist es um ein vielfaches billiger herzustellen als auf
Kupferoxid basierende Hochtemperatursupraleiter.

Weitere Meldungen zum Thema Magnesiumdiborid finden Sie im Archiv von
wissenschaft.de.

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7) Post von James Cook - 230 Jahre alter Brief entdeckt 
Ein Mitarbeiter des Londoner Auktionshauses Bonham's hat einen Brief des
britischen Seefahrers und Entdeckers James Cook gefunden. Das Schreiben
wurde auf der Rückseite eines Bilderrahmens in der Bibliothek eines
Landhauses in der Grafschaft Norfolk entdeckt.
Cook hat den Brief vermutlich im Jahre 1771 verfasst. Er befand sich zu
diesem Zeitpunkt auf seinem Schiff "Endeavour". Nur wenige Meilen von der
heimischen Küste entfernt, kündigte Cook in dem Schreiben der britischen
Admiralität seine baldige Rückkehr an. Er berichtete außerdem von den
Strapazen seiner dreijährigen Expedition. Cook hatte während dieser Zeit
unter anderem die Küstenlinien von Tahiti, Neuseeland und Ostaustralien
kartographiert.
David Park, Manuskript-Experte des Auktionshauses, verglich die damalige
Rückkehr des Seefahrers mit der der Star-Trek-Crew zurück auf die Erde. Der
Brief mit einem Schätzwert von umgerechnet 31.000 Euro soll am 17. Dezember
bei Bonham's versteigert werden. (n-tv)

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8) Diamanten für Schaltkreise
Eine Methode zur Produktion sehr reiner Diamantschichten haben schwedische
und britische Materialwissenschaftler entwickelt. Wie die Forscher im
Magazin "Science" berichten, lassen sich aus diesen Filmen sehr
leistungsfähige Halbleiter herstellen. Diese könnten vor allem in stark
beanspruchten elektronischen Schaltkreisen eingesetzt werden - etwa in
Radaranlagen oder Raumsonden.
Elektronische Schaltungen basieren heute überwiegend auf dem Element
Silizium. Für manche Zwecke wäre Kohlenstoff in Form von Diamant jedoch die
bessere Grundlage, da er Wärme sehr gut ableitet und hohe elektrische
Frequenzen besser verkraftet. Das Problem: Kohlenstoff kommt in der Natur
hauptsächlich in Form von Graphit vor, und dieses eignet sich nicht zur
Herstellung von Halbleitern.
Seit etwa 50 Jahren kann man Diamanten künstlich herstellen. Bei der
ältesten verwendeten Technik wird Graphit unter hohem Druck und bei hohen
Temperaturen direkt in Diamant umgewandelt. Derart erzeugter Diamant
enthält jedoch zu viele Verunreinigungen. Eine neuere Technik arbeitet mit
Methan, das in einem Plasma in seine Bestandteile Wasserstoff und
Kohlenstoff zerlegt wird. Letzterer scheidet sich auf einer Oberfläche als
Diamantfilm ab. Diese Filme entsprechen ebenfalls nicht den Wünschen der
Elektroniker: Statt aus einem großem Einkristall bestehen sie aus vielen
Kristallkörnchen, an deren Grenzen die Bewegung von elektrischen
Ladungsträgern behindert wird.
Jan Isberg vom Forschungszentrum des Konzerns ABB in Västerås, Schweden,
und seine Kollegen kombinierten nun beide Methoden. Mit Hilfe der ersten
Technik erzeugten sie eine diamantene Grundlage, auf der sie mit der Plasma-
Technik einen zweiten Diamantfilm wachsen ließen. Dieser wurde schließlich
per Laser von seiner Unterlage getrennt und poliert. Das Resultat waren 4
mal 4 Millimeter große und bis zu 0,7 Millimeter dicke, hochreine Diamant-
Einkristalle.
Durch gezieltes Einschleusen von Bor-Atomen wandelten die Forscher das
Material in einen Halbleiter um. Die Beweglichkeit der Ladungsträger darin
übertraf nicht nur die von bisherigen Halbleitern, sondern auch die
theoretischen Vorhersagen, berichten Isberg und sein Team. "Viele Probleme
betreffend die Herstellung von auf Diamant basierenden Geräten müssen noch
gelöst werden", schreiben die Forscher. "Diese Resultate könnten den
Wendepunkt für die Kohlenstoff-Elektronik darstellen", kommentiert dagegen
Gehan Amaratunga von der Universität Cambridge in der gleichen Ausgabe des
Magazins. (sienceticker.de)

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9) Einstein auf dem Prüfstand
Physikerteam nutzt besondere Himmelskonstellation am Sonntag, um die
Gravitationstheorie unter die Lupe zu nehmen
London - Ein internationales Forscherteam will eine besondere Konstellation
am Himmel dafür nutzen, um die Gravitationstheorie Albert Einsteins zu
überprüfen. Mit den schärfsten Teleskopen, die auf den Virgin Islands,
Hawaii und Deutschland aufgestellt sind, soll die Geschwindigkeit der
Gravitation gemessen werden. Einsteins Annahme war, dass die
Geschwindigkeit der Gravitation gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Der
indirekte Beweis wurde bislang nicht überprüft, berichtet BBC-Online.
Am Sonntag zieht der Planet Jupiter an einem fernen Quasar vorbei. Ein
Quasar ist ein hellleuchtendes Objekt, das aber Mrd. Lichtjahre entfernt
ist. Am 8. September befindet sich Jupiter sehr nahe an der Sichtlinie der
Erde zu einem dieser Quasare. Die Schwerkraft des Planeten wird das von dem
Quasar kommende Licht leicht ablenken. Dadurch scheint es, als ändere der
Quasar seine Position gegenüber den anderen Quasaren. Die Astronomen
hoffen, diese Positionsänderung messen zu können, da diese von der
Geschwindigkeit der Gravitation abhängig ist. Läuft alles nach Plan, sollen
mit diesem Effekt Aussagen über die Geschwindigkeit getroffen werden
können. Eine erneute Chance würde sich dem Team unter der Leitung von
Sergei Kopeikin von der University of Missouri-Columbia erst wieder in zehn
Jahren bieten.
Die Physiker entwickelten zum Zweck der Beobachtung eine eigene Technik, um
die Veränderung des Winkels zwischen den Quasaren genau messen zu können.
In Verwendung stehen zehn US-Radioteleskope und ein Radioteleskop des Max-
Planck-Instituts für Radioastronomie in Effelsberg. Auch Arbeitsgruppen in
Japan und der NASA werden ähnliche Experimente durchführen. Die Ergebnisse
können ab Mitte November verglichen werden, erklärte Kopeikin. Er rechnet
mit der Bestätigung der Einstein-Theorie: "Wir glauben, dass die Allgemeine
Relativitätstheorie stimmt und die Geschwindigkeit der Gravitation der
Lichtgeschwindigkeit entspricht", ergänzte Kopeikin. (pte)
 
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10) Toshiba und NEC wollen neue DVDs mit 30 Gigabyte Speicherkapazität
herstellen
Die beiden japanischen Elektronik-Giganten Toshiba und NEC haben einen
neuen Standard für digitale Videodisks (DVDs) vorgeschlagen. Die neuen
Scheiben sollen bis zu 30 Gigabyte speichern können und nicht größer als
herkömmliche DVDs sein. Die hohe Speicherdichte wird durch den Einsatz
eines blauen Lasers ermöglicht.
Im Gegensatz zu dem im Februar von neun anderen Elektronikfirmen - unter
anderem Matsushita und Philips - vorgeschlagenen DVD-Standard mit dem Namen
"Blu-Ray", der auch einen blauen Laser einsetzt, sollen die NEC und Toshiba
Geräte auch herkömmliche DVDs abspielen können. Dies würde den beiden
Firmen einen erheblichen Vorsprung beim Übergang zwischen den beiden DVD
Generationen erlauben.
Der zur Speicherung der Daten verwendete Laser soll eine Wellenlänge von
405 Nanometer aufweisen und liegt damit im blauen Bereich des Spektrums.
Seine kurze Wellenlänge ermöglicht es, die Datenkapazität einer DVD von
derzeit maximal 8.5 Gigabyte auf ungefähr 30 Gigabyte zu erhöhen. Toshiba
und NEC entwickeln derzeit die Rohlinge und Abspielgeräte für die neue
Generation.

Weitere Meldungen zum Thema DVD finden Sie im Archiv von wissenschaft.de.

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11) Special: Das Jahrtausend-Experiment
Noch nie haben NASA-Forscher so gespannt auf den Ausgang eines Experiments
gewartet. In den Labors der amerikanischen Weltraumbehörde soll zum ersten
Mal Antigravitation erzeugt werden - unter wissenschaftlicher Aufsicht.
Wenn es gelingt, wird unser Leben revolutioniert. Und auch für die
Wissenschaft sind die Folgen heute noch gar nicht absehbar....

....weiter geht es auf:
http://www.allmystery.de/special/070902.shtml

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