Bildung & Wissen SEITE 24 Was die Welt im Innersten zusammenhält DIE FRAGE DES TAGES Wie entsteht Erdgas? FOTO: DPA Ohne Heizung wäre es bei der Kälte dieser Tage kaum auszuhalten. Viele Haushalte heizen mit Gas, das – wie die Pipeline auf unserem Foto zeigt – oft über große Entfernungen dorthin geleitet werden muss, wo es gebraucht wird. Wie entsteht Erdgas? Antwort: Nicht von ungefähr kommen Erdöl und Erdgas oft gemeinsam vor. Den Ausgangspunkt bildeten in beiden Fällen Überreste von Lebewesen, die sich am Grund flacher Meere abgelagert hatten. Im Laufe der Zeit schoben sich Sand und Geröll über das Material – mit der Folge, dass keine Luft mehr an die Überreste gelangte und sie nicht vollständig zersetzt wurden. So entstand Faulschlamm, der immer tiefer sackte und Erdöl- und Erdgasmuttergestein bildete. Wegen des hohen Drucks im Erdinnern herausgepresstes Gas sammelte sich am Ende unter undurchlässigen Gesteinsschichten. JÜW FOTO: DPA Bildung ist . . . „Ein Kluger bemerkt alles, ein Dummer macht über alles seine Bemerkungen.“ Heinrich Heine (1797 bis 1856) >> KONTAKT [email protected] Telefon 0421/ 36713465 Fax 0421/ 36711014 NR. 21 · DIENSTAG, 26. JANUAR 2010 Nobelpreisträger Gerardus ’t Hooft erforscht Grundlagen der Physik / Öffentliche Vorträge in Bremen VON J ÜRGEN WENDLER Bremen. Das Wort Atom stammt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie unteilbar. Mit ihm verbunden ist die Vorstellung, dass sich Materie zerlegen lässt – so lange, bis der kleinste Baustein gefunden ist, das Atom. Heute lernen allerdings schon Schulkinder, dass selbst Atome noch kleinere Bestandteile enthalten. Zur Beantwortung der Frage, was die Welt im Innersten zusammenhält, haben Forscher immer kompliziertere Theorien entwickelt. Dazu beigetragen hat auch der Nobelpreisträger Gerardus ’t Hooft, der in dieser Woche zu Gast in Bremen ist. Den heutigen Kenntnisstand haben Wissenschaftler im sogenannten Standardmodell der Physik zusammengefasst. Und schon ein kurzer Blick darauf lässt erahnen, wie weit sich die Menschheit inzwischen von der uralten Vorstellung entfernt hat, die Welt bestehe aus Feuer, Wasser, Erde und Luft. Das Standardmodell der Physik kennt eine Vielzahl kleinster Materiebausteine. Die elektrisch positiv geladenen Protonen sowie die elektrisch neutralen Neutronen im Atomkern bestehen demnach ihrerseits aus noch kleineren Bausteinen, den Quarks. Hinzu kommen die elektrisch negativ geladenen Elektronen der Atomhülle und massereichere Verwandte dieser Elementarteilchen wie das Myon. Doch auch das ist noch längst nicht alles: Weil sich mit diesen Teilchen allein nicht alle Phänomene erklären lassen, nehmen Wissenschaftler an, dass es darüber hinaus noch Antiteilchen gibt, die man sich vereinfacht als gespiegelte Versionen von Elementarteilchen vorstellen kann. So ist das Antiteilchen des negativ geladenen Elektrons das positiv geladene Positron. Das Zusammenwirken der Teilchen erklärt das Standardmodell der Physik mit vier Grundkräften. Eine davon ist die elektromagnetische Kraft. Sie ist zum Beispiel die Voraussetzung dafür, dass die negativ geladenen Elektronen und die positiv geladenen Protonen im Atom sich anziehen beziehungsweise aneinander gebunden bleiben. Eine andere Kraft ist die schwache Kraft, die unter anderem bewirkt, dass sich ANZEIGE Prager Kulturkaleidoskop 5 Tage Reise vom 10. bis 14. März 2010 Im Reisepreis eingeschlossene Leistungen: Sie unternehmen einen geführten Rundgang durch die Altstadt und am folgenden Tag besuchen Sie die bedeutendsten Sehenswürdigkeiten auf dem Prager Burgberg mit dem St. Veitsdom und dem Goldenen Gässchen. Die Höhepunkte Ihrer Reise sind die hervorragenden kulturellen Veranstaltungen an den Abenden. 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Mit der Standseilbahn geht es zum Aussichtspunkt Diana, wunderschöne Spazierwege führen zurück. Zusätzlich haben Sie noch Gelegenheit, einen Ausflug nach Marienbad sowie zum Empireschloss Königswart zu buchen. Sie wohnen im 4-Sterne-Hotel Sanssouci. Im Hotel befinden sich Restaurant, Café und Bar, Shop, BeautyCenter, neue balneologische Räume für Wellnessanwendungen und Massagen. Die Kuranwendungen finden im Kurzentrum Mercedes statt, das mit dem Hotel verbunden ist. 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Solche Objekte FOTO: NASA sind für Forscher nicht zuletzt deshalb interessant, weil sich an ihnen Grundprobleme des physikalischen Weltbilds studieren lassen. Neutronen in Protonen verwandeln und Wasserstoff-Atomkerne in der Sonne zu Helium verschmelzen. Auf diese Weise hilft die schwache Kraft, jenen Brennstoff beziehungsweise jene Energie zu liefern, ohne die es kein Leben auf der Erde gäbe. Die starke Kraft wiederum garantiert den Zusammenhalt der Quarks. Und die vierte Grundkraft, die Gravitation, die Körper allein aufgrund ihrer Masse ausüben, sorgt dafür, dass sich Materiemassen zu Sternen zusammenballen und Gegenstände zu Boden fallen. Neue Erkenntnisse zu Grundkräften Dieses physikalische Weltbild ist das Ergebnis mathematischer Gleichungen, mit denen die Wissenschaftler versuchen, die Zusammenhänge zu beschreiben und zu erklären. Der Niederländer Gerardus ’t Hooft, der an der Universität Utrecht forscht und lehrt, ist der in Goethes „Faust“ aufgeworfenen Frage, was die Welt im Innersten zusammenhält, im ureigensten Sinne des Wortes nachgegangen. Seinen Physik-Nobelpreis hat er 1999 für grundlegende Arbeiten auf dem Gebiet von Kräften erhalten, die zwischen den Bausteinen der Materie wirken. Genauer: Der Physiker hat gemeinsam mit seinem niederländischen Kollegen Martinus Veltman das theoretische Modell vervollständigt, mit dem sich die elektromagnetische und die schwache Kraft in einen Zusammenhang bringen lassen. Beide entwickelten das Konzept der elektroschwachen Wechselwirkung. In jüngster Zeit befasst sich der 63-jährige ’t Hooft vor allem mit Schwarzen Löchern. Auch hier geht es ihm darum, unterschiedliche Kräfte in einen Zusammenhang zu bringen. Nun kommt auch die Gravitation, die Schwerkraft, ins Spiel. Astronomen gehen davon aus, dass viele Galaxien – also Ansammlungen von Sternen – ein Die Grenze eines Schwarzen Lochs beSchwarzes Loch in ihrem Zentrum haben. zeichnen Wissenschaftler als EreignishoriSolche Schwarzen Löcher entstehen, wenn zont. Wenn man diesen Ereignishorizont massive Sterne sterben. Ein älterer Aus- passiert hat, ist es unmöglich, wieder aus druck für solche Objekte lautet deshalb dem Schwarzen Loch herauszukommen. auch „gefrorener Stern“. Man kann sich Selbst das Licht mit seiner Geschwindigein Schwarzes Loch auch als größtmögli- keit von fast 300 000 Kilometern pro Seche Konzentration von Materie in einem be- kunde würde verschluckt. Der Nobelpreisstimmten Gebiet vorstellen. Aufgrund der träger vermutet, dass der Ereignishorizont großen Massenkonzentration besitzen Schwarzer Löcher auch für GravitationsSchwarze Löcher eine gewaltige Anzie- phänomene außerhalb solcher Objekte von hungskraft, das heißt: Sie verschlingen wie größter Bedeutung ist. ein Staubsauger alles, was sich in ihrer Seine Vorstellungen erläutert der PhysiNähe befindet. ker unter anderem morgen ab 19 Uhr im In kosmischen Dimensionen, Bremer Haus der Wissenschaft, wo es um große Massen wie die Sandstr. 4/5, in einem öffentlivon Sternen, Galaxien oder Gachen Vortrag unter dem Titel laxienhaufen geht, ist die Gravi„Gravity in den World of Eletation von zentraler Bedeutung. mentary Particles“. Die VeranAlbert Einstein ist dadurch bestaltung bildet den Auftakt der rühmt geworden, dass er die Reihe „Olbers Lecture Series“, physikalische und mathematibei der es sich um ein gemeinsasche Natur der Gravitation in mes Projekt von Instituten der seiner Allgemeinen RelativitätsUniversitäten Bremen und Oltheorie erklärt hat. Danach wurdenburg, des Hanse-Wissenzelt diese Grundkraft in den geoschaftskollegs in Delmenhorst, metrischen Eigenschaften von der Jacobs University und des Zeit und Raum. Auf der Ebene Der Physiker Gerardus Bremer Instituts für RaumfahrtFOTO: FR systeme handelt. Der Name erinder Elementarteilchen spielt ’t Hooft. diese Kraft jedoch nach dem nert an den Bremer Arzt und Asheutigen Verständnis der Wissenschaftler tronom Heinrich Wilhelm Matthias Olbers, keine große Rolle, weil sie – so die herr- der mit seinen Arbeiten unter anderem schende Meinung – dort zu schwach sei. In dazu beigetragen hat, die Bahnen von Himder Nähe Schwarzer Löcher könnte die Gra- melskörpern zu berechnen. vitation nach den Annahmen von ’t Hooft alAm Donnerstag, dem 28. Januar, spricht lerdings selbst zwischen den Elementarteil- Gerardus ’t Hooft um 16 Uhr im Bremer chen als eine starke Kraft wirken. Der Max-Planck-Institut für marine MikrobioloGrund seien die extrem geringen Abstände gie, auf dessen Initiative der Besuch des zwischen den Teilchen in solchen dichten Niederländers in der Hansestadt zurückBereichen. Mit anderen Worten: Der Physi- geht. Der öffentliche Vortrag im Hörsaal ker versucht, zwei Forschungsfelder – die des Instituts, Celsiusstr. 1, trägt den Titel Welt des ganz Großen und die des ganz „The Unique Beauty of the Subatomic Kleinen – in Beziehung zu setzen. Landscape“. Lehrerin prägt Einstellung zur Mathematik US-Studie zeigt, wie Mädchen in der Grundschule falsche Vorstellung von ihren Fähigkeiten entwickeln Washington (wk). Grundschullehrerinnen, die selbst schwach in Mathematik sind, impfen ihren Schülerinnen die Angst vor dem Fach ein. Das haben Wissenschaftler der Universität von Chicago im Rahmen einer Studie mit 17 Lehrerinnen von ersten und zweiten Klassen zeigen können. Die Untersuchung wird in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vorgestellt. Demnach reichte ein einziges Schuljahr unter dem Einfluss solcher Pädagoginnen, um Mädchen in der Klasse den falschen Glauben zu vermitteln, dass sie von Natur aus schlechter im Rechnen und besser im Lesen seien. Der Studie zufolge erbrachten Schülerinnen, die das ste- reotype Denken übernommen hatten, tatsächlich deutlich schwächere Leistungen im Fach Mathematik. Jungen blieben hingegen unbeeinflusst. Um zu testen, ob die Ängste einer Lehrerin auf ihre Schülerinnen übertragen werden, prüften die Forscher die Einstellung und Rechenkünste am Anfang und am Ende des Schuljahres. Dabei kam heraus, dass Mädchen, die sich dem Vorurteil angeschlossen hatten, in Mathematik auf einer Bewertungsskala sechs Punkte hinter ihren unbeeinflussten Klassenkameraden und -kameradinnen zurückblieben. Das amerikanische Schulsystem unterscheidet sich vom deutschen unter ande- rem darin, dass Lehrer ihre Klassen jeweils nur ein Jahr behalten. Amerikanische Grundschullehrer sind etwa zu 90 Prozent weiblich und werden während des Studiums kaum auf mathematische Anforderungen vorbereitet, wie das Team um Sian Beilock erläutert. Aus anderen Studien ist bekannt, dass angehende Grundschullehrerinnen mehr Angst vor Mathematik haben als Studenten aller anderen Fachrichtungen. Die Tatsache, dass das stereotype Denken nicht auf Jungen abfärbte, erklären die Psychologen damit, dass Kinder in diesem Alter vor allem auf gleichgeschlechtliche Rollenmodelle fixiert sind. Offizielle Studienplatzbörse startet am 1. März Aufgelistet werden auch Angebote, die an bestimmten Hochschulen zulassungsbeschränkt sind Dortmund (wk). Am 1. März startet die offizielle Restplatzbörse für Studienplatzbewerber. Die Internet-Seite unter der Adresse www.freie-studienplaetze.de ist für Bewerber gedacht, die im normalen Vergabeverfahren leer ausgegangen und kurz vor Semesterbeginn noch auf der Suche sind. Sie finden dann ein bundesweites Verzeichnis mit frei gebliebenen Plätzen für das kommende Sommersemester. Darauf weist die Zentralstelle für die Vergabe von Studienplätzen (ZVS) in Dortmund hin, die das Projekt mitbetreut. Aufgelistet werden auch örtlich zulassungsbeschränkte Angebote. Dabei handelt es sich um Studiengänge, bei denen die jeweilige Hochschule Aufnahmekriterien wie den Notenschnitt vorgibt und bei denen die Plätze nicht zentral von der ZVS vergeben werden. Zum anderen werden zulassungsfreie Studienangebote erfasst, die womöglich eine Ausweichmöglichkeit für abgelehnte Bewerber darstellen. Bewerbungen müssen direkt an die angegebene Hochschule gesandt werden. In der Studienplatzbörse sollen Bewerber hierfür die passenden Kontaktdaten und Ansprechpartner finden. Bei diesen müssen sie sich zunächst erkundigen, welche Unterlagen eingereicht werden müssen, denn jede Hochschule hat ihre eigenen Regeln für die Vergabe von Restplätzen. Nach Angaben der Hochschulrektorenkonferenz sind die Informationen tagesaktuell. Allerdings liegt es in der Hand der Hochschulen, freie Plätze zu melden. Wie schnell sie dies tun, kann unterschiedlich sein. Häufiges Nachschauen lohne sich daher, so die Hochschulrektorenkonferenz. Die Frist für Bewerbungen zum kommenden Sommersemester ist zwar bereits am 15. Januar abgelaufen, aber das Angebot an Restplätzen lässt sich erst viel später absehen, weil zunächst die regulären Vergabeverfahren beginnen. Dann werden übrig gebliebene Plätze in Nachrückverfahren vergeben. Und erst danach beginnen die Losverfahren für Studienplätze, die auch von Nachrückern nicht angenommen wurden. Ob Bewerber im Losverfahren Glück hatten, erfahren sie von der jeweiligen Hochschule. Wer Post im Briefkasten findet, kann sich freuen. Eine Rückmeldung gibt es nur bei einer Zusage.
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