Die grössten Fragen:A bis Z ungelöst

Die Menschheit verdoppelt ihre Erkenntnisse angeblich etwa alle zehn Jahre. Doch an manchen Themen arbeiten sich Forscher schon seit Generationen ab. Und den Antworten folgen immer neue Fragen. Ein Streifzug durch die Grenzgebiete des Wissens - mehr lesen Sie im neuen SZ-Wissen.

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Was zündete den Urknall?

Die Frage, was die Geburt des Universums auslöste, hören Astrophysiker nicht gern, denn sie haben keine Antwort. Überhaupt war die ganze Idee vom Urknall ursprünglich nicht so ernst gemeint, daher auch der im Englischen ironisch klingende Begriff "Big Bang".

Das Seltsame ist nur, dass sich die Theorie vom Urknall, aus dem die gesamte derzeit bekannte und auch die (offenbar üppig vorhandene) unbekannte Materie herausquoll, in den vergangenen Jahren mehr und mehr bestätigt hat. Kosmologen sprechen heute mit großer Selbstverständlichkeit vom Urknall - geschehen vor etwa 15 Milliarden Jahren - und verweisen darauf, dass schon das Vakuum, also das pure Nichts, voller Energie sei.

Sie sind der Meinung, dass alles um uns herum ein riesiger quantenmechanischer Glutofen ist, aus dem dauernd Universen wie Blasen herausplatzen.

Text: Patrick Illinger / Foto: dpa

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Warum haben wir Sex?

Der biologische Nutzen ist klar, auch wenn es unromantisch klingt: Nur weil wir unseren Nachkommen eine neue Genmischung mit auf den Weg geben wollen, haben wir Sex.

Wenn sich Ei und Samenzelle treffen und ihr Erbgut neu kombinieren, entstehen immer neue Varianten, und manche davon setzen sich in der Evolution durch. Deshalb sind sexuell sich fortpflanzende Arten flexibler und anpassungsfähiger, wenn Umweltverhältnisse sich ändern.

Trotzdem gibt es viele Organismen, die sich ohne Sex vermehren können, einige Eidechsen zum Beispiel oder Fadenwürmer oder alle Pflanzen, die sich über Ableger verbreiten. Das ist weniger aufwendig und sicherer. Es geht also auch ohne.

Text: Christina Berndt / Foto: istock

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Was ist eine Art?

Müsste diese Frage nicht eigentlich seit Jahrhunderten beantwortet sein? Sie ist es überraschenderweise nicht. Ganze Scharen von Biologen arbeiten sich immer wieder neu an ihr ab. Bislang ohne Ergebnis.

Die bisher erfolgreichste Definition hat der deutsche Evolutionsbiologe Ernst Mayr geliefert. Für ihn waren Arten Fortpflanzungs-gemeinschaften. Wer zusammen fruchtbare Nachkom-men haben kann, gehört demnach zur selben Spezies. Dieses biologische Artkonzept ist aber nur auf den ersten Blick umfassend.

Denn was ist mit Lebewesen, die sich ohne Sex vermehren? Als Ausnahmen kann man sie nicht abtun. Denn auch, wenn die meisten Tiere und Pflan-zen, die wir aus dem Alltag kennen, sich ge-schlechtlich fortpflanzen, so verzichtet doch insgesamt die Mehrzahl der Organismen dieser Welt auf klassischen Sex. Eine Alternative wäre, alle, die gleich aussehen, zu einer Art zu zählen. Ein Blick auf zwei Hunderassen genügt aber, um zu sehen, dass auch das nicht funktioniert.

Text: Rrr / Foto: istock

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Was ist Liebe?

Seit Jahrhunderten mühen sich kluge Menschen damit ab, die Liebe in wissenschaftliche Schemata zu pressen. "Sie ist die wichtigste Emotion für unser Wohlbefinden", formuliert der Psychologe Ulrich Mees vorsichtig.

Ähnlich distanziert gehen Biologen die Frage an, wenn sie Verliebte und kopulierende Paare in Kernspintomografen zwängen, ihnen Elektroden anstecken und Blut abnehmen. Die Technik enthüllt dann, welche Hirnregionen besonders aktiv sind, wenn wir an einen geliebten Menschen denken. Sie gehören zum Belohnungssystem. Liebe wäre damit für das Gehirn nichts anderes als Kokain oder Schokolade.

Beim ersten Flirt, in einer langjährigen Beziehung und während der Schwangerschaft sorgt jeweils ein fein abgestimmter Hormonmix aus Adrenalin, Dopamin, Vasopressin und Oxytocin dafür, dass Liebe entflammt oder Vertrautheit wächst. Bekannt ist auch, dass Liebe das Immunsystem stärkt. Sie ist geradezu lebensnotwendig: Kinder, die keinerlei Zuwendung erfahren, verkümmern mental und emotional und sterben oft sogar.

Wissen wir also, was Liebe ist? "Unabhängig davon, wie gut es der Wissenschaft gelingen wird, die Biologie der romantischen Liebe aufzuklären - das Geheimnis dieser Leidenschaft wird sie nie zerstören können", schreibt die Anthropologin Helen Fisher.

Text: kabl / Foto: dpa

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Sind Zeitreisen möglich?

In die Zukunft auswandern können Menschen eines Tages vielleicht, wenn die Technik so weit ist. Es ist der Rückweg, der Sprung in die Vergangenheit, der Probleme bereitet. Um in die Zukunft zu reisen, genügt ein extrem schnelles Raumschiff. Für eine Halbierung der Zeit ist ein Tempo von 87 Prozent der Lichtgeschwindigkeit nötig, also 261.000 Kilometer pro Sekunde (heute erreichen Raumschiffe, die in den Orbit starten, ungefähr 30.000 Kilometer pro Stunde).

Um so schnell zu werden, müsste das Raumschiff zehn Monate lang beschleunigen. Auf einer solchen Reise zum nächstgelegenen Sonnensystem Alpha Centauri und zurück wären die Raumfahrer den eigenen Uhren zufolge etwa sieben Jahre unterwegs, kämen auf der Erde aber erst nach zwölf dortigen Jahren wieder an. Sie wären also unter enormem Aufwand fünf Jahre in die Zukunft gesprungen. Für die Reise in die Vergangenheit gibt es nicht mal eine Idee für eine geeignete Technik. Im Prinzip sind solche Reisen der Relativitätstheorie zufolge möglich, weil enorme Massen die Raumzeit verbiegen.

So könnten Wurmlöcher entstehen, die verschiedene Abschnitte der Raumzeit in Kontakt brächten. Würde diese Seite zusammengeknickt, gäbe es auch einen kürzeren Weg vom Anfang dieses Artikels bis zum Wasserfloh links als entlang des Papiers. Doch Physiker sind sich weitgehend einig, dass nie ein Mensch in die Vergangenheit reisen wird.

Text: Christopher Schrader / Foto: istock

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