Young Science

Ausschreibung Jugendförderpreis „Junge Forscher“

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Der ÖVVÖ fördert als Dachverband der Vivaristik-Vereine ein Jugendprojekt. Förderungswürdig sind vorwissenschaftliche Arbeiten, Berufsreife- oder Facharbeiten oder Projekte im Rahmen des Unterrichts mit vivaristischem Thema, Tierschutzrelevanz und Österreich-Bezug. Der Preis in Höhe von € 500,- richtet sich an SchülerInnen von 6 bis 19 Jahren und kann an Gruppen (z.B. Schulklassen) oder Einzelpersonen vergeben werden.

Der Antrag muss enthalten:

  • Titel des eingereichten Projekts
  • Beschreibung (gerne auch mit Fotos) des Projekts (max. vier A4-Seiten, Pdf)
  • Angaben zu beteiligten SchülerInnen und ev. betreuenden LehrerInnen inkl.
    Nennung einer Kontaktperson für etwaige Rückfragen
  • Name der Schule(n), an der/denen das Projekt durchgeführt wurde/wird
  • Motivationsschreiben (Warum wurde/wird das Projekt durchgeführt?)

Den Antrag bitte an michael.koeck@haus-des-meeres.at senden.

Ausschreibung downloaden

Ausschreibung Vivaristikpreis 2022

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Würdigungspreis für Hobbyisten der Vivaristik und Ökologie

Der ÖVVÖ (Österreichische Verband für Vivaristik und Ökologie) vergibt im Zuge des Science Day im Haus des Meeres einen Preis in Höhe von € 500,- für langjähriges volksbildnerisches Wirken (mind. 5 Jahre) oder für Arten- bzw. Naturschutz in allen Bereichen der Vivaristik.

Der Preis wird an Einzelpersonen, Gruppen oder Projekte aus dem Hobbybereich mit Österreich-Bezug verliehen.

Die Bewerbungsfrist endet am Mittwoch, 3. November 2021. Die Bewertung der Einreichungen erfolgt von einer unabhängigen internationalen Fachjury.

Die Preisverleihung erfolgt im Zuge des „Haus des Meeres – Science Day“ am 19. oder 20. Jänner 2022 (Termin wird im Herbst fixiert).

Details zur Ausschreibung!

Die Biologie-Challenge

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Die Steiermark nahm heuer erstmals an diesem Bundeswettbewerb für interessierte und begabte Schüler:innen teil und erreichte erfreulicherweise sofort Rang 1 und Rang 2.

In diesem Schuljahr hatten AHS-Schüler:innen der Steiermark erstmals die Möglichkeit an der Biologie-Challenge und dem zugehörigen Vorbereitungskurs teilzunehmen. Dabei konnten die Schüler:innen ihr Wissen wie auch ihr praktisches Können im Bereich der Biologie unter Beweis stellen.

Jedes Modul des Vorbereitungskurses behandelt ein spezielles Schwerpunktthema, das neben theoretischen Einführungen auch praktische Arbeiten und Versuche enthält. Zahlreiche Schüler: innen nutzten das Angebot eines Kurses am BRG Keplerstraße/Graz, am BG/BRG Oeversee/Graz, am BG/BRG Bruck an der Mur und am BORG Kindberg, um sich auf die Challenge vorzubereiten. Augen und Herzen wurden seziert, Knochen und Gelenke untersucht, pflanzliche Schnitte angefertigt, mikroskopiert und an Lösungen komplexer biologischer Fragestellung gearbeitet.

Beim online stattfindenden Bundeswettbewerb am 17. Juni 2021 belegte Jonas Freidinger den ersten und Leonie Käferbäck den zweiten Rang – beide Schüler:innen des BORG Kindberg in der Steiermark. Mario Meusburger vom BG Gallus in Vorarlberg erreichte den dritten Rang (nicht im Bild).

Die in diesem Schuljahr bundesweit durchgeführte Biologie-Challenge wurde bereits im Jahr 2018/19 von den Biologielehrern Dr. Markus Geiger und Mag. Franz Gapp vom BRG Innsbruck ins Leben gerufen.

Zahlreiche Schüler:innen meldeten sich österreichweit im Herbst 2020 für die Vorbereitungskurse im Rahmen von Mehrschulenkursen, Wahlpflichtfächern oder unverbindlichen Übungen an – doch dann kam der erste Lockdown und die Biologie- Challenge konnte nicht in geplanter Form weitergeführt werden. Unter diesen erschwerten Bedingungen stellten sich schlussendlich 55 Schüler:innen aus der Steiermark, Tirol und Vorarlberg – online verbunden mit den Teilnehmer:innen der anderen Bundesländer – dem Bundesbewerb, der gleichzeitig auch Landesbewerb war.

Landessieger der Steiermark Jonas Freidinger

Gesponsert wurde die Challenge vom Haus der Natur in Salzburg (Preis für Rang 1), der Buchhandlung Tyrolia (Preis für Rang 2), der Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH (Rang 3) und der Naturwelten Steiermark (Preis für den Landessieger Steiermark)

Das Wettbewerbsteam der Biologie-Challenge gratuliert allen Schüler:innen, die mitgemacht haben, und bedankt sich für die gute Zusammenarbeit bei allen Teilnehmenden sowie der Bildungsdirektion des Landes Steiermark für ihre Unterstützung.

Wir freuen uns darauf, dass dieser Wettbewerb nächstes Schuljahr wieder unter „normalen“ Bedingungen durchgeführt werden kann.

 

 

Wir freuen uns über jede Lehrperson und jede Schülerin und jeden Schüler, die/der sich entschließt, am Projekt Bio-Challenge teilzunehmen.

Link: https://arge-biologie.tsn.at/biologie-challenge

Young Science 2021 – Corona Edition

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Inzidenzzahlen, Impfung, Immunität… 
Seit fast einem Jahr hält das Corona-Virus die Welt in Atem. Höchste Zeit, das Corona-Virus und die Pandemie gründlich von allen Seiten zu beleuchten – und zwar aus der Sicht von Schülerinnen und Schülern!

Wir suchen:
Artikel, Erfahrungsberichte, Analysen, Berechnungen, Meinungen, Interviews, Zeichnungen, Comics, Versuchsanleitungen etc. mit naturwissenschaftlichem Bezug rund um Covid-19 und die Pandemie. Der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt!

Üblicherweise werden die Beiträge, die in Young Science veröffentlicht werden sollen, von unseren Autorinnen und Autoren zusammen mit der Redaktion mehrfach überarbeitet. Durch diese Feedbackschleifen können die SchülerInnen wertvolle Erfahrungen im vorwissenschaftlichen Arbeiten sammeln.
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Einsendeschluss ist der 30. Juli 2021. 
Unter allen eingesendeten Beiträgen werden 4 Büchergutscheine im Wert von je 50 € verlost!
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Alle Details sowie Hilfestellung und Anregung zum Schreiben gibt es unter: http://young-science-magazin.com/mitmachen/

Gründe, warum wir träumen

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„Gut ein Viertel unseres Lebens verbringen wir im Traum“ [1]. Ein durchschnittlicher Erwachsener verbringt täglich acht Stunden schlafend, davon wiederum 6 Stunden träumend. Dies kann jedoch bei jedem Menschen individuell variieren. Bisher ist ungeklärt, warum wir überhaupt träumen und welche biologische Funktion das Träumen erfüllt. NeurowissenschaftlerInnen und PsychologInnen versuchen herauszufinden, wie man das Phänomen „Traum“
begründen kann.

Früher sahen Ägypter, Babylonier und Griechen den Traum als Botschaft von Göttern, die Heilungsprozesse vorantreiben sollte. Aristoteles war einer der Ersten, von dem man weiß, dass er sich damit beschäftigt hat. Seine Theorie besagt, dass Träumen der Fähigkeit der Sinneswahrnehmung entspricht. Hippocrates sah dies aus einer anderen Perspektive: Er war der Auffassung, dass der Traum der Spiegel unserer Seele ist [2]. 

„Träumen gehört zum Schlaf wie das Denken und Fühlen zum Wachzustand. Warum wir träumen, zählt zu den vielen ungelösten Rätseln
der Menschheit“ [3]. Da dieses subjektive Erleben nicht greifbar ist, versuchten Psychologen wie Sigmund Freud oder Psychiater wie Jacob Levy
Moreno und Carl Gustav Jung theoretische Hintergründe des Träumens herauszufinden.

Ansichten von Psychoanalyse und Psychiatrie …
Die bekannteste psychologische Theorie des Traums stammt von Sigmund Freud (1856–1939) (Abb. 1). Der österreichische Neurologe und Begründer der Psychoanalyse sah das Phänomen „Traum“ als ein Mittel des Unterbewussten an, um unterdrückte oder nicht ausgelebte Libido
deutlich zu machen. Der Begriff „Libido“ stammt aus der Psychoanalyse und bezeichnet Begehren und Begierde, welche vor allem mit sexuellen
Trieben in Verbindung gebracht werden [4].

Abbildung 1 Sigmund Freud 1926

Im Gegensatz zu Freud war der Schweizer Psychiater Carl Gustav Jung (1875–1961) der Auffassung, dass Träume meist nur nächtliche Aufarbeitungen von Alltagsproblemen sind. Von psychologischer Bedeutung waren für ihn nur regelmäßig wiederkehrende Träume, weil
er hinter diesen seelische Probleme vermutete. Darüber hinaus sah er Träume als „symbolische Ausdrucksform der spontanen Selbstdarstellung
des Unterbewusstseins“, bei der Gedanken, Gefühle, Wahrnehmungen und Erinnerungen relevant sind [4].

Jacob Levy Moreno (1959–1993) differenzierte latenten und manifesten Trauminhalt. Er ging davon aus, dass der Traum eine versteckte Botschaft enthält. Laut Freud lässt sich der latente Trauminhalt so definieren, dass er meist den „verborgenen“ Sinn des Traumes darstellt, während man sich beim manifesten Trauminhalt noch nach dem Erwachen an das Geträumte
erinnern kann [4].

… und der Neurologie
Auch NeurowissenschaftlerInnen versuchen seit Jahrzehnten der Gedankenwelt des Träumens auf den Grund zu gehen. Sie nehmen im Gegensatz zu PsychoanalytikerInnen nicht persönliche Erfahrungen als Grundlage für ihre Theorien, sondern stützen sich stark auf empirische Forschung. Um systematisch forschen zu können, erfolgen diese Untersuchungen in Schlaflabors unter kontrollierten Bedingungen [4]. Diese
Experimente zeigen, dass Träume mit bestimmten Schlafphasen zusammenhängen, die sich anhand von unterschiedlichen Hirnströmen messen lassen [4].

Es gibt verschiedene Schlafphasen
Der Prozess des Einschlafens beginnt mit dem Übergang der konzentrierten Wachheit in den Alpha-Zustand. Alpha-Wellen sind besonders essentiell, um Informationen aus dem Unterbewusstsein in das Wachbewusstsein zu
transportieren.

Nach einigen Minuten werden die Alpha-Wellen flacher und es entstehen kleine Thetawellen. Ab diesem Zeitpunkt beginnt die zweite Schlafphase, ein leichter Schlaf, bei dem man sich bewusst ist zu träumen. Diese Träume sind meist nur kurz und werden als gedankenähnliche Episoden bezeichnet. Träume in dieser Phase sind also zugänglich und beim Aufwecken weiß die Person, dass sie geschlafen hat bzw. auch geträumt hat. Diese Schlafphase wird REM-Phase (engl. Rapid Eye Movement) genannt (Abb. 2).

Abbildung 2 Idealtypisches Schlafprofil (Hypnogramm) eines jungen Erwachsenen
Das Stadium des REM-Schlafs ist gekennzeichnet durch schnelle Augenbewegungen (Rapid Eye Movement). Die Leichtschlafstadien sind mit 1 und 2, die Tiefschlafstadien mit 3 und 4 bezeichnet. (Quelle: Penzel et al. 2005 [5])

Nach zehn bis fünfzehn Minuten wechselt das Gehirn von der zweiten Schlafphase in den Tiefschlaf. In dieser sind die Muskeln komplett entspannt, Herzschläge und Atmung sind monoton. Zudem werden die Thetawellen von den Deltawellen im Gehirn verdrängt. Im Tiefschlaf wird das Bewusstsein abgeschaltet, deswegen träumen wir in ihr seltener [4].

Haben Träume eine Bedeutung?
Laut Allan Hobson, ehemaliger Professor an der Harvard University, würden Träume keinerlei inhaltliche, sinnvolle Bedeutung haben, sondern
lediglich nächtliche Hirnaktivitäten darstellen[1]. Allerdings schwächte
Hobson diese Aussage im Laufe seiner weiteren Forschungen ab. Die nächtlichen Hirnaktivitäten sind für WissenschaftlerInnen der Somnologie (Schlafforschung) besonders interessant, da sie der Beleg für eine mögliche Theorie sein könnten. Diese Theorie besagt, dass das Gehirn alte Information und neue Information auf emotionaler Ebene miteinander verbindet, verarbeitet und diese auch abspeichert.

Eine andere Theorie geht davon aus, dass man sich in Träumen auf zukünftige Situationen vorbereitet, indem man praktische Fähigkeiten trainiert [3].

Abschließend ist festzuhalten, dass sich das Phänomen „Traum“ weder psychologisch noch neurowissenschaftlich eindeutig
erklären lässt. Man kann jedoch annehmen, dass Sigmund Freud Recht damit hatte, dass Träumen mit dem Erlebten im Alltag jedes einzelnen Menschen in Verbindung stehen muss und er damit eine Grundlage
für weitere Theorien im psychologischen Bereich geschaffen hat [3].

Homöopathie – Ein reiner Placebo-Effekt?

2019-1, , , Kommentare deaktiviert für Homöopathie – Ein reiner Placebo-Effekt?

Homöopathie ist eine der am häufigsten eingesetzten Methoden
der Alternativmedizin. Da sie grundsätzlich keinen Schaden
anrichtet, hat sie sich in der Alternativmedizin bewährt und ist
auch ein häufiger Bestandteil der schulmedizinischen Versorgung.

Dabei stellt sich die Frage, ob die Wirksamkeit nur aus dem Placebo-Effekt resultiert. Ein Placebo ist ein Scheinmedikament, welches keinen aktiven Wirkstoff enthält. Ist nun Homöopathie nur Schein oder lassen sich wirklich systematische Ergebnisse damit erzielen? Wie die Antwort darauf ausfällt, ist nicht nur für die Medizin entscheidend. Daran knüpfen sich auch Fragen nach dem ethisch guten Handeln der Ärzte wie der Wirtschaftstreibenden.
Laut Fisher (2015) ist das wichtigste Argument der KritikerInnen der Homöopathie, die von dem deutschen Physiker Samuel Hahnemann (1755–1843, s. Abb. 1) entwickelt wurde, dass diese nicht wirkt, weil sie überhaupt nicht wirken kann. Denn die Präparate werden meist so stark verdünnt („potenziert“), dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass überhaupt noch Wirkstoffe nachweisbar sind [1]. Ihm zufolge wird im kürzlich veröffentlichten Bericht des Australischen Rates für nationale Gesundheit und medizinische Forschung erwähnt, dass es keine Krankheit
gibt, bei der die Homöopathie zuverlässig wirken würde. Allerdings wird dieser Bericht häufig von AnhängerInnen der Homöopathie in Frage gestellt, indem sie den WissenschaftlerInnen des Rates vorwerfen, Studien, welche die Wirksamkeit von Homöopathika bereits bewiesen hätten, ohne
nachvollziehbare Begründung auszuschließen.

Abbildung 1 Samuel Hahnemann begründete die Homöopathie.

Ernst (2010) beschäftigte sich mit dem Placebo-Effekt im Zusammenhang mit homöopathischen Arzneien (Abb. 2). Vom Placebo-Effekt spricht er, wenn ein Patient ein nachweislich unwirksames Medikament einnimmt, dieses aber dennoch hilft, schlicht, weil der Patient daran glaubt. Wird jemand homöopathisch behandelt, so kann der Placebo-Effekt durch Sympathie und eine positive Einstellung des Therapeuten noch verstärkt werden [2].

Abbildung 2 Homöopathische Mittel in den typischen kleinen Fläschchen.

Breidert & Hofbauer (2009) erwähnen darüber hinaus zusätzliche Faktoren für die Verstärkung des Placebos. So spielen die sogenannten „bedingten Reflexe“, welche von Pawlow definiert wurden, sowie die Erwartungshaltung des Patienten eine wichtige Rolle [3]. Die bedingten Reflexe entstehen durch die unbewusste Annahme eines Patienten, dass das
Medikament wirken wird. Diese unbewusste Annahme entsteht dadurch, dass bereits positive Erfahrungen mit Medikamenten im bisherigen Leben gemacht wurden [3].
Die Erwartungshaltung beschreibt die bewusste Annahme, dass sich eine Besserung einstellen soll, was beispielsweise durch Kommentare von Vertrauenspersonen erzeugt wird. Sogar der Preis, die Farbe und die Größe der einzunehmenden Tabletten spielen eine wichtige Rolle. Eine beruhigende Wirkung wird durch Farben wie Blau und Grün erzielt und eine stimulierende Wirkung durch Farben wie Rot, Gelb und Orange [3].
Bedacht werden muss auch, dass sich kranke Menschen sehr oft ohnedies erholen, die Erholung aber nicht auf ihre eigenen Abwehrkräfte, sondern auf das eingenommene Mittel zurückführen [2].
Homöopathische Arzneien können nun nachweislich keine pharmakologische Wirkung im Körper entfalten, wie das praktisch alle anderen Medikamente tun. Laut HomöopathInnen ist die Wirkung jedoch gar nicht pharmakologischer Natur, sondern beruht auf energetischen Prinzipien. Aufschluss über die tatsächliche Wirkung können Metastudien
geben, die die Daten aus einer Vielzahl klinischer Studien zusammenlegen
und statistisch überprüfen. Sowohl BefürworterInnen als auch GegnerInnen berufen sich auf diese Analysen, um ihre Position argumentativ zu stützen.
Behnke (2016) beschäftigte sich mit Metaanalysen, welche entweder eine negative oder unklare Tendenz für Homöopathie aufzeigen. Er ist der Meinung, dass die Unwirksamkeit der Homöopathika nur in jenen Metastudien nachweisbar ist, die zwischen 90 % und 95 % der Studien aufgrund fragwürdiger Ausschusskriterien nicht beachten [4].
Unserer Meinung nach beinhaltet der Artikel von Ernst (2010), in welchem er erwähnt, dass der Placebo-Effekt durch einen sympathischen Therapeuten mit einer positiven Einstellung gestärkt wird, eine plausible Erkenntnis.
Weiters gehen wir davon aus, dass der Placebo-Effekt stärker ist, wenn der zu Behandelnde die homöopathischen Mittel mit positiver Einstellung einnimmt. Dem Beispiel von Ernst, dem Patienten, wie es Homöopathen häufig zu tun scheinen, mit Sympathie zu begegnen und mit guter persönlicher Betreuung ein schulmedizinisches Arzneimittel anstelle eines homöopathischen zu verabreichen, stimmen wir zu, da der Behandelte somit von zwei Dingen profitiert: erstens von dem pharmakologischen Effekt des Medikaments und zweitens positiver Betreuung.
Darüber hinaus sollte der Arzt dazu im Stande sein zu entscheiden, ob er dem Kranken ein effektives Medikament oder ein rein homöopathisches Mittel verabreicht. Im Falle eines Krebspatienten sollte dem Kranken ein effektives Medikament verschrieben werden, da hier bei Verabreichung von Homöopathika Lebensgefahr bestehen könnte.
Man sollte also nicht auf eine Chemo-Therapie oder Weiteres verzichten. Hat ein Patient jedoch keine schwerwiegende Krankheit, so sollte der Mediziner abschätzen können, ob die Nebenwirkungen eines Medikamentes nicht negativere Auswirkungen auf den Patienten haben, als der Versuch, mit homöopathischen Mitteln zu arbeiten. 
Für uns sind alle homöopathischen Mittel Placebos, da die Wirkung unseres Erachtens nur dann eintritt, wenn man eine dementsprechend positive Einstellung dazu hat und die nötige Sympathie für solche Mittel aufbringen kann. Zusätzlich ist der Grundsatz „Ähnliches durch Ähnliches heilen“ von Samuel Hahnemann für uns sehr fragwürdig, ebenso wie die Tatsache, dass alle homöopathischen Mittel so hoch potenziert werden, dass von dem Ausgangsstoff nichts mehr vorhanden ist.

Die Frage nach dem Anfang und dem Ende

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Stephen Hawking sagte einmal: „Zu fragen, was vor dem Urknall war, ist wie zu fragen, was nördlich vom Nordpol liegt [1] ”. Doch die Frage, was vor dem Urknall war, ist gar nicht so unsinnig, wie Hawking behauptete. Das trifft auch auf das Ende des Universums zu.

Der Urknall
Bis in das 20. Jahrhundert war man davon überzeugt, dass das Universum (Abb. 1) unveränderlich ist – dass es schon immer so war, wie es heute ist, und bis in alle Ewigkeit so bleiben würde.

Abbildung 1 Das Universum besteht aus Milliarden solcher Galaxien.

 

 

 

 

 


Sogar Albert Einstein modifizierte von ihm selbst aufgestellte Gleichungen, da sie zu dem Ergebnis kamen, dass sich das Universum ausdehnt. Doch eine 1929 vom amerikanischen Physiker Edwin Hubble durchgeführte Messserie änderte diese Ansicht schlagartig: Hubble stellte fest, dass das zu uns kommende Licht von den meisten Galaxien rotverschoben ist.

Das bedeutet, dass sich diese von uns wegbewegen; mehr noch: je weiter sie von uns entfernt sind, desto schneller bewegen sie sich fort, teilweise sogar mit Überlichtgeschwindigkeit [2]. Da sich Materie aber nicht schneller als Licht bewegen kann, kann das nur eines bedeuten: Der Raum zwischen den Galaxien dehnt sich aus.

Das kann man sich ungefähr so vorstellen, wie wenn Insekten über einen Luftballon krabbeln, der gerade aufgeblasen wird: Obwohl sie sich immer mit der gleichen Geschwindigkeit fortbewegen, entfernen sich die Tiere immer schneller voneinander [2].

Die Multiversen-Theorie
Wenn man mit aktuellen Theorien zu dem Zeitpunkt zurück rechnet, an
dem diese Expansion begonnen haben müsste, werden alle physikalischen
Größen wie Temperatur, Dichte etc. unendlich [2]. Es gibt zu diesem Zeitpunkt also unendlich viele Lösungen für bisherige physikalische Gleichungen.

Einige PhysikerInnen meinen, dass jede dieser Lösungen ein real existierendes Universum beschreibt, also dass zu diesem Punkt unendlich viele Universen entstanden sind. Rauner (2008) bezeichnet dies als Multiversen-Theorie [3]. Satz (2016) ist der Ansicht, dass innerhalb eines Universums ständig neue Blasen entstünden, die selbst wiederum zu Universen werden könnten, wenn die Bedingungen in einer dieser Parallelwelten ungleichmäßig wären. Unser Universum könnte also genauso gut eine in einem anderen Universum entstandene Blase sein [1].

Kritik am Multiversum
Dass alle physikalischen Größen zum Zeitpunkt des Urknalls unendlich werden, kann aber auch bedeuten, dass die derzeitigen Theorien nicht gut
genug beschreiben können, was in jenem Moment passiert ist.

Unendlichkeit halten zahlreiche WissenschaftlerInnen für physikalisch sinnlos. Eine Theorie funktioniert ihrer Ansicht nach ab dem Zeitpunkt, an dem sie Unendlichkeit als Wert liefert, schlichtweg nicht mehr.

Ein Beispiel dafür ist die Berechnung der elektrischen Kraft zwischen Elektron und Proton: Je näher sich die Teilchen kommen, desto größer wird die Kraft zwischen ihnen. Bei unmittelbarer Berührung (Abstand Null), würde diese unendlich groß, was mathematisch möglich ist, aber physikalisch nicht sinnvoll ist. Dennoch kennen wir dieses Konstrukt und
bezeichnen es als Wasserstoffatom. Aus den oben genannten Gründen gibt es daher in der Wissenschaft die Kritik, dass die Multiversen-Theorie lediglich eine Fehlinterpretation der Berechnungswerte darstellt [2].

Ende des Universums
Genauso ungeklärt wie die Entstehung des Universums ist die Frage nach seinem Ende. Diese stellte sich aber erst in den späten 1920er Jahren, nachdem die Expansion des Universums endgültig bestätigt worden war[4]. Zu dieser Zeit war die Steady-State-Theorie (Gleichgewichtstheorie) eines der verbreitetsten Modelle. Laut dieser Hypothese gibt es einen masseerzeugenden Mechanismus, der ein sich ausdehnendes und dennoch gleichbleibendes Universum erklären würde.
Nachdem weitere Messwerte nicht zu dieser Theorie passten, kam sie ins Hintertreffen. Seitdem wurden einige unterschiedliche Theorien zum Tod unseres Weltalls entwickelt. Nicht alle beschreiben ein eindeutiges Ende.
Einige stellen ein unendliches Fortbestehen des Universums dar, in dem aber jede Form von Leben undenkbar ist [2]. Drei andere Szenarien hängen von der Menge gravitationserzeugender Materie im Kosmos ab. Der wesentliche Faktor ist die kritische Dichte. Sie kann aus den gemessenen Geschwindigkeiten von Galaxien ermittelt werden und beschreibt jene Dichte, die im Universum vorherrschen müsste, um dessen Ausdehnung
zu stoppen.
Zurzeit ergeben die genauesten Berechnungen sechs Wasserstoffatome pro Kubikmeter als kritische Dichte[5]. Überschreitet die mittlere Dichte des Universums diesen kritischen Wert, wird von einem geschlossenen Universum (siehe Abb. 2 oben) gesprochen. Unterschreitet sie den kritischen Wert, ist in den Theorien von einem offenen Universum (siehe Abb. 2 Mitte) die Rede.
Ein unwahrscheinlicher, aber dennoch möglicher Fall ist, dass die Masse unseres Universums exakt dem kritischen Wert entspricht. Dieser Spezialfall wird flaches Universum (siehe Abb. 2 unten) genannt [4].

Abbildung 2 Geometrische Struktur der Raum-Zeit nach verschiedenen Theorien in Abhängigkeit von der kritischen Masse; oben: geschlossenes
Universum; Mitte: offenes
Universum; unten: flaches Universum

Geschlossenes Universum – Ende und Neuanfang
Nach der Theorie des Big-Crunch oder auch Big-Bounce hat das Universum eine endliche Größe. Die vorkommende Masse krümmt nach der allgemeinen Relativitätstheorie den Raum so stark, dass man, wenn man lange und weit genug geradlinig durch das All reisen würde, wieder am Ausgangspunkt ankommen würde.
Diese Krümmung des Raumes kann demnach mit einer zweidimensionalen
Ebene, die einer Kugeloberfläche entspricht, verglichen werden. In solch
einem Universum wäre die Gravitation groß genug, um die Ausdehnung zu drosseln, diese zur Gänze einzustellen und sogar stark genug, um zu einer Kontraktion zu führen. Ein interessanter Aspekt dieser Inversion wäre, dass die derzeitige Rotlichtverschiebung sich umkehren und zu einer Blaulichtverschiebung würde. Das Universum würde sich immer weiter komprimieren, bis ein einziger heißer Klumpen mit unvorstellbar hoher Dichte und Temperatur entsteht. Dieser Zustand wäre jedenfalls das Ende
unseres Universums, aber mit einem neuen Urknall vielleicht der Ausgangspunkt für ein neues [4]?

Offenes Universum – Hitze- oder Kältetod?
Nach der Big-Freeze-Theorie besitzt das offene Universum zu wenig Masse,
um einen Big-Crunch zu verursachen. Demnach wird es sich immer weiter
ausbreiten. Da die Energie nach dem Energieerhaltungssatz konstant ist,
führt dies zu einer stetig sinkenden Energiedichte. Zusätzlich wird der
Kosmos nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik sehr nahe dem
Zustand höchster Entropie kommen: Die Bildung neuer Sterne wird unmöglich, Masse und Strahlung verteilen sich gleichmäßig und verhindern so jede Form von Reaktionen.
Selbst Schwarze Löcher werden Masse verlieren und in das Weltall abgeben. Ob es nun zum Erfrieren oder zum Verglühen kommen wird, hängt nur von der Geschwindigkeit ab, mit der sich das Universum ausbreitet, da dies maßgeblich für die Energiedichte und infolgedessen auch für die vorherrschende Temperatur ist [2].

Flaches Universum – Endknall
Das flache Universum wäre tatsächlich flach. Die sichtbare Masse im Weltall ließe diese Form jedoch nicht zu. Dennoch deuten Auswertungen der gemessenen kosmischen Hintergrundstrahlung darauf hin, dass unser Weltall tatsächlich nahezu flach ist. In der „dunklen Materie“ vermuten Wissenschaftler die Lösung zu diesem Widerspruch. Weil dieses Phänomen aber noch kaum erforscht ist, lässt sich auch über das Ende im Rahmen dieser Theorie nur wenig sagen. So sind, je nach Verhalten dieser dunklen Energie, sowohl ein Big-Crunch, ein Ende ähnlich eines offenen Universums[4], oder ein Fortbestehen als statisches Universum mit gleichbleibender Größe möglich[2]. Verstärkt sich die Wirkung der dunklen Energie, wird auch die Ausdehnung des Weltraums deutlich beschleunigt. Nicht nur könnten immer mehr Galaxien unserem beobachtbaren Bereich entschwinden, es könnte sogar die Spiralstruktur unserer Galaxie und die Umlaufbahnen der Planeten gebrochen werden [4]. „Am Ende ließe sie (Anm. die dunkle Energie) auch die elementaren Bestandteile der Materie
explodieren. Ein Albtraum, genannt Endknall  [4].“

Auch, wenn die derzeitigen Messwerte für einen Endknall sprechen, darf nicht außer Acht gelassen werden, dass sogar kleinste Abweichungen starke Auswirkungen auf das Ende des Universums haben können. Wie dieses wirklich aussehen wird, bleibt daher noch im Dunklen.

Impfungen – Ängste und Wahrheit

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Impfungen, Impfkrankheiten und mögliche psychische Folgen von Impfungen wie Autismus wurden in den letzten Jahren oft in den Medien diskutiert. Obwohl der Nutzen einer Selbst- und Herdenimmunität nicht von der Hand zu weisen ist, werden immer mehr Stimmen laut, die vor Impfschäden warnen.

Als erster öffentlicher Impfskeptiker hat Andrew Wakefield seine (gefälschte) Studie über Autismus als mögliche Folge von Impfungen veröffentlicht. Doch immer mehr WissenschaftlerInnen befassen sich mit dem Widerlegen impfkritischer Positionen. Im folgenden Beitrag wird zunächst erklärt, was unter einer Impfung zu verstehen ist und welche Arten von Impfungen es gibt. Danach werden verschiedene Positionen zum Nutzen von Impfungen dargestellt.

Was ist eine Impfung?
Eine Impfung kann definiert werden als „die Gabe eines Impfstoffes mit dem Ziel, vor einer übertragbaren Krankheit zu schützen[1]”. Dabei unterscheidet man zwischen Lebendimpfstoffen, bei denen abgeschwächte Erreger injiziert werden, und Totimpfstoffen, die abgetötete Erreger oder sogar nur einzelne Bestandteile davon beinhalten (Abb. 1).

 

Abbildung 1 Impfungen werden meistens per Spritze verabreicht.

In beiden Fällen produziert das Immunsystem Antikörper. Nach Beseitigung des Erregers werden dessen Erkennungsmerkmale in B-Lymphozyten (Erinnerungszellen) gespeichert. Diese Merkmale können jederzeit abgerufen werden, wodurch der Körper immun gegen diesen Krankheitserreger wird [2]. Das Österreichische Bundesministerium für Arbeit, Soziales Gesundheit und Konsumentenschutz veröffentlicht jährlich einen Impf-Plan, in dem empfohlene Impfungen aufgelistet sind (Abb. 2).

Abbildung 2 Österreichischer
Impfplan 2019

Impfungen als Schutz für Andere
Flächendeckende Impfungen sorgen für eine Immunisierung der Bevölkerung. Das wird Herdenimmunität (Abb. 3) genannt und bedeutet, dass ein Großteil der Menschen geimpft und somit immun gegen die durch die Impfung bekämpfte Krankheit ist. Dies hat zufolge, dass Babys oder Menschen mit einem geschwächten Immunsystem, die nicht geimpft werden können, auch geschützt sind. Da sich die Krankheit nicht ausbreiten kann, sind die Immunschwachen vor dem Erreger fast zur Gänze geschützt. Ein gutes Beispiel hierfür ist die bei uns ausgerottete Virenkrankheit Kinderlähmung (Polio) [2].

Abbildung 3 Wenn ein Großteil der Menschen gegen einen Krankheitserreger geimpft ist, entsteht das, was man Herdenimmunität nennt. Sie bewirkt, dass die Krankheit sich nicht mehr ausbreiten kann und Menschen, die aus gesundheitlichen Gründen nicht geimpft werden dürfen, geschützt sind.

Erwartete und unerwartete Impfreaktionen
„Bei der Anwendung von Impfstoffen wird eine Immunreaktion des Organismus ausgelöst. Dadurch kann es zu einer vorübergehenden Beeinträchtigung des Gesundheitszustandes kommen [1] ”. Typische und durchaus erwartbare Reaktionen nach der Impfung sind Rötungen, Schwellungen, Schmerzen, Temperaturerhöhungen (bis zu Fieber), Müdigkeit, geschwollene Lymphknoten, etc. Diese Reaktionen verschwinden in der Regel nach kurzer Zeit und sind medizinisch unbedeutend.

Darüber hinaus gehende unerwartete Impfreaktionen wie z.B. anhaltende Fieberkrämpfe nach der Masern-Mumps-Röteln-Impfung (MMR), die auch Impfkomplikationen genannt werden, sind vergleichsweise selten. Deshalb schätzen die meisten MedizinerInnen den Nutzen von Impfungen wesentlich höher ein als das Risiko einer schwerwiegenden Nebenwirkung [2].

Wakefields Studie und deren Folgen
Der Engländer Andrew Wakefield stellte als erster Impfskeptiker die These auf, dass Autismus mit Masern-Mumps-Röteln (kurz MMR) Impfungen in Verbindung stehen könnte. Er veröffentlichte 1998 eine Studie, in der er zwölf Kinder mit regressiven Entwicklungsstörungen untersucht hatte, überwiegend Autisten mit Darmentzündungen. Bei acht der zwölf ProbandInnen legten die Eltern oder die Hausärzte der Kinder dem Forscher nahe, dass die MMR-Impfung im Zusammenhang mit der Verhaltensauffälligkeit der Kinder stehen könnte[3].
Wakefield berichtete weiter, dass er einen Masernvirus in den weißen Blutkörperchen und der Darmflora einiger Patienten gefunden habe.
Dennoch war nicht klar, ob es sich um einen wilden Masernstamm oder um einen Impfstamm handelte. Später stellte sich heraus, dass Wakefield von den Anwälten der Eltern an Autismus erkrankter Kinder über 400 000 Dollar bekommen hatte. Denn diese Anwälte zogen mit Wakefields Studie gegen die Pharma-Konzerne vor Gericht. Da die Ergebnisse der Wakefield-Studie nicht wiederholt werden konnten und die Zahlungen der Eltern öffentlich bekannt wurden, verlor er 2010 seine Lizenz als Arzt. Daraufhin wanderte er in die USA aus, wo es ihm noch immer erlaubt ist, als Arzt zu praktizieren[3].

Um einen möglichen Zusammenhang zwischen der MMR-Impfung und Autismus zu untersuchen, wurde in den darauf folgenden Jahren eine Vielzahl von Studien durchgeführt, wobei keine davon Wakefields Ergebnisse replizieren konnte. Bestes Beispiel dafür ist eine aktuelle, sehr breit angelegte Langzeitstudie von Hviid/Hansen/Frisch/Melbye (2019) im Auftrag des Dänischen Gesundheitsministeriums. Dabei wurden die Impf- und Gesundheitsdaten von 657 461 Kindern, die in den Jahren 1999 bis 2010 in Dänemark geboren wurden, analysiert. Es konnte auch hier kein Zusammenhang zwischen der MMR-Impfung und Autismus nachgewiesen werden [4].

Abschließend lässt sich sagen, dass es immer zu Nebenwirkungen bei Impfungen kommen kann, da der Körper auf die injizierte Substanz  reagiert. Aber eine mögliche Verbindung zwischen Impfungen und Autismus, ADS und ADHS oder anderen Erkrankungen erscheint aufgrund der aktuellen Forschungslage sehr unwahrscheinlich.
Vor allem darf nicht der Nutzen einer Impfung aus den Augen verloren werden. Wenn sich z.B. nur einer von hundert Menschen nicht impfen lässt, befindet er sich als Teil der „Herde“ noch immer in der Herdenimmunität und ist somit passiv geschützt. Lässt sich aber kein Mensch mehr impfen, kommt es mit großer Wahrscheinlichkeit wieder zu einer Epidemie einer bereits beinahe ausgerotteten Krankheit.

Ob Impfungen sinnvoll sind oder nicht, kann also mit einer Unfallversicherung verglichen werden. Es kann sein, dass es nie zu einem Unfall kommt und die Unfallversicherung muss nicht greifen. Das heißt, dass immer wieder umsonst eingezahlt wird. Kommt es aber zu so einem Ereignis, ist man immer auf der sicheren Seite, weil man versichert ist.

Sind wir alleine im Universum?

2019-1, Issues, , , Kommentare deaktiviert für Sind wir alleine im Universum?

Natürlich stellen wir uns als intelligente Lebensform Fragen nach
unserer Existenz. Warum existieren wir, was hat unsere Existenz für
Auswirkungen? Existieren wir alleine in diesem Universum (Abb. 1)?

Abbildung 1 Ob es in der Milchstraße außerhalb der Erde intelligente Lebensformen gibt, ist ungewiss.

Es gibt Argumente, die für, und solche, die gegen die Existenz einer anderen Lebensform sprechen. So erläutern Ward & Brownlee (2000) die Bedingungen, die für das Zustandekommen intelligenten Lebens (also Wesen, die über ein ähnliches Ausmaß an Intelligenz wie Menschen verfügen) notwendig sind. Diese sind so speziell, dass es unwahrscheinlich ist, dass alle gleichzeitig zutreffen: Nach ihren Aussagen sind die chemische Zusammensetzung und Größe des Planeten sowie ein gewisser Abstand des Planeten zu seinem jeweiligen Stern essenziell. Letzterer beeinflusst vor allem die Temperatur und den Aggregatszustand des Wassers auf dem Planeten[1]. Laut Ward & Brownlee (2000) ist flüssiges Wasser notwendig, um Leben zu ermöglichen. Auch die Asteroiden- und Kometeneinschlagsrate muss niedrig genug sein, um Massensterben und andere Katastrophen unwahrscheinlich zu halten. Zusammengefasst ist ihnen zufolge ein solches Zusammenspiel aller Voraussetzungen so unwahrscheinlich, dass höheres Leben, wie es auf der Erde existiert, ausgeschlossen werden kann [1]. Die Anpassungsfähigkeit des Lebens könnte hier aber eine Rolle spielen. Was diese Autoren nicht beachteten, ist die Anpassungsfähigkeit des Lebens, wie sie schon die Artenvielfalt auf der Erde beweist. Diese Tatsache wird von Saeger (2013) angesprochen. Die Habitabilität anderer Planeten ist aufgrund der zahllosen Möglichkeiten, wie Atmosphären beschaffen sein können, ihres Erachtens nicht auszuschließen. Sie plädiert, man solle „die Perspektive auf die Bewohnbarkeit von Planeten revidieren und unsere bisherige Auffassung über die Beschaffenheit von lebensermöglichenden Bedingungen im Universum erweitern[2]”.

Was Seager (2013) auch thematisiert, ist die Entdeckung und Erforschung von Exoplaneten, Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, und deren Vielfältigkeit durch die auf ihnen herrschenden physikalischen und chemischen Umstände[2]. Allgemein wird angenommen, dass es zu jedem Stern in unserer Galaxie durchschnittlich einen Planeten gibt. Jedoch reichen unsere Forschungsmethoden nicht aus, um alle diese Exoplaneten zu erforschen. Laut Cruz & Coontz (2013) wurden bislang erst 900 Exoplaneten identifiziert und tausend weitere wurden ins Auge gefasst. Durch das Kepler-Teleskop, welches die Erde umkreist, werden allerdings
monatlich hunderte neue potentielle Exoplaneten entdeckt. Allerdings seien diese nicht, wie man vielleicht annehmen würde, gewöhnliche Planeten, die sich nur wenig von den Planeten unseres Sonnensystems unterscheiden. Dieses sei nämlich nur ein mögliches Beispiel eines Sonnensystems[3]. Cruz & Coontz (2013) stellen auch dar, dass die Exoplanetenforschung ein sehr neues Gebiet der Wissenschaft ist. Denn bis in die 1990er-Jahre wurde zwar angenommen, dass andere Sterne als die Sonne auch über eigene Planetensysteme verfügen, aber es gab keinen wissenschaftlichen Beweis dafür. Demnach gibt es noch sehr viel Potenzial in der Exoplanetenforschung[3].

Auf der Suche nach außerirdischem Leben
Eine andere Methode, nach außerirdischem Leben zu forschen, ist das „Big Ear-Project“. Dieses Projekt wurde in den 1960ern von Frank Drake initiiert. Die Idee dahinter ist, außerirdische Zivilisationen zu „hören“: Signale, die auf andere Lebensformen hinweisen, sollen eingefangen werden. Allerdings zeigte das Projekt bis jetzt wenig Erfolg: Dennoch wird es nicht abgebrochen und unter dem Namen SETI (Suche nach extraterrestrischer Intelligenz) unter der Koordination der Universität Berkeley weitergeführt[4] (Abb. 2).

Abbildung 2 „SETI“ Radioteleskope in New Mexico

Frank Drake ist auch der Entwickler der nach ihm benannten Drake-Gleichung. Diese gibt eine Schätzung ab über die Anzahl der außerhalb der
Erde existierenden Zivilisationen in der Milchstraße, die potenziell mit uns in Kontakt treten könnten. Die Gleichung besteht aus der Zahl R*, welche die ungefähre Anzahl aller Sterne in unserem Milchstraßensystem angibt (zwischen 200 Mrd. und 400 Mrd.) und einigen weiteren Faktoren, welche die Wahrscheinlichkeit für bestimmte Voraussetzungen für zivilisiertes Leben auf einem Planeten darstellen. Das Ergebnis ist die Zahl N, die Anzahl der Sterne, die Planeten mit kommunikationsfähigem Leben beherbergen könnten. Das Problem ist, dass die meisten Variablen der Gleichung weitgehend unbekannt sind und selbst nur auf groben Schätzungen beruhen. Je nachdem, wie die einzelnen Variablen geschätzt werden, ändert sich das Produkt, so dass manche WissenschaftlerInnen auf eine und andere auf 1000 Zivilisationen in der Milchstraße kommen[4]. Scholz (2015) schreibt auch, dass die These, nach welcher außerirdische Zivilisationen sehr rar sind, zwar spekulativ, aber seiner Ansicht nach gut begründet ist. Die Wissenschaft braucht dennoch irgendwann Klarheit und eindeutige Antworten anstelle von Thesen. Daher werden in Projekte wie SETI und in die gesamte Erforschung der Exoplaneten hohe Summen investiert, um den Forschungsprozess voranzutreiben. Die „Rare Earth“ Hypothese von Ward und Brownlee (2000) wird auch von Scholz als „eingeengte Sichtweise, welche die singuläre irdische Evolutionsgeschichte als einzig repräsentative auf andere Planeten projiziert“ kritisiert[4]. Seiner Ansicht nach fehlt die Fantasie und teilweise auch das Wissen, um andere Möglichkeiten des Lebens außerhalb der Erde überhaupt ins Auge fassen zu können.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass intelligentes außerirdisches Leben durchaus möglich ist. Eine Kontaktaufnahme erscheint jedoch unwahrscheinlich, weshalb wir uns vorerst weiter mit hypothetischen Antworten und Thesen begnügen müssen.