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Den in diesem Artikel vertretenen Gedanken, auf der Erde nach den Spuren eventuellen alternativen Lebens zu forschen, halte ich für weit fruchtbarer als die allgemein propagierte Suche im Weltraum. Denn letztere ist naturgemäß mit beliebig vielen unbewiesenen Hypothesen belastet, darunter der bekanntesten: wo Wasser, da Leben.

Wasser ist zwar eine notwendige, aber bei weitem nicht hinreichende Voraussetzung für Leben unserer Art. Wie weit der evolutionäre Weg von einer Ursuppe aus Wasser und gelösten z.B. durch Blitze entstandenen Aminosäuren einerseits zu sich autokatalytisch reproduzierenden Proteinen oder Eiweißkörpern andererseits ist, zeigt z.B. folgende Überlegung: Bekanntlich zeigen biologisch erzeugte komplexere Substanzen wegen der Asymmetrie des Kohlenstoffatoms im Gegensatz zu elektrisch oder auch normal chemisch erzeugten Aminosäure-Gemischen die Tendenz optisch aktiv zu sein. D.h. sie bevorzugen einen optischen Drehsinn. Effektive nicht-biologische Selektionsmechanismen für die eine oder andere Molekülsymmetrie sind nicht bekannt. Warum wird im Leben unserer Erde jeweils eine Symmetrie bevorzugt und von Generation zu Generation weiter gegeben?

Vorstellbar erscheint mir das Eingreifen eines selektiven Evolutionsprinzips: Autokatalytische Vermehrung wird begünstigt, wenn die Eiweißkörper einer Art die eigene Spezies zu erkennen vermögen und diese nicht nur als optimales Konglomerat verwertbarer Aminosäuren ansehen. Eine solche Selbsterkennung ergäbe einen extremen Evolutionsvorteil, der als rückgekoppelter Prozess leicht zum „Aushungern“ von Eiweißkörpern der anderen Symmetrie bzw. Händigkeit geführt haben könnte..

Bei solchen Überlegungen rückt der biochemische Informationsaustausch an den Anfang des Lebens. Dies ist kaum verwunderlich; denn die biochemische Erkennung gleichen (bzw. fremden) Eiweißes ist in der Natur weit verbreitet. Auch in unserem Körper spielt sie eine wichtige Rolle z.B. bei der Bekämpfung eingedrungener Krankheitserreger. M.E. unterschätzen wir gerne die Bedeutung des biochemischen Informationsaustausch (z.B. durch Hormone, Enzyme, Düfte oder andere Wirkstoffe).gegenüber der neuronaler Informationsverarbeitung; denn diese dringt direkt in unser Oberbewusstsein. Das ändert aber nichts daran, dass die biochemische Informationsübermittlung evolutionär früher entstanden ist.

Ohne solche z.Teil auch in obigem Artikel anklingenden Gedanken weiter zu vertiefen, scheint es mir prinzipiell effektiver, das Zusammenwirken verschiedener lebensrelevanter Mechanismen auf unserer Erde durch interdisziplinäre Kooperation besser zu verstehen als irgendwo isolierten Einzelergebnissen nachzujagen.

Der benötigte Aufwand für den Schienentransport von CO₂ aus deutschen Kraftwerksanlagen läge um ein Mehrfaches höher, als die von Herrn Kleinknecht errechneten 300 Güterzüge. Geht man von den genannten 400 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr aus, die eingelagert werden müssten, so sind das ca. 1,1 Millionen Tonnen pro Tag. Es gibt zwar Bestückungsmöglichkeiten für Güterzüge bis zu 3000 Tonnen, doch üblich ist ein Gesamtgewicht von 1000 bis maximal 1500 Tonnen.

Beim Transport von flüssigem CO₂ geht bis zur Hälfte des beförderten Gewichts auf die dazu erforderlichen Sonderbehälter. Einer Studie der Chalmers-Universität in Göteborg zufolge kann deshalb ein Zug mit 14 Tankwagen lediglich 770 Tonnen CO₂ befördern. Damit erhöht sich die Zahl der täglich benötigten Zugtransporte auf 1400, was aber durch Leerfahrten von den Lagerstätten zurück wieder verdoppelt wird. Diese insgesamt 2800 Fahrten bedeuten, dass alle 30 Sekunden ein Zug irgendwo in Deutschland abfahren müsste, um die CO₂-Transportleistungen aufrechtzuerhalten.

400 Millionen Jahrestonnen sind übrigens in etwa die fünffache Menge, die in der DDR an Braunkohleprodukten auf der Schiene befördert wurde, was sehr oft zur Verspätung des sonstigen Zugverkehrs führte.

In diesem Beitrag weist der Autor rühmend auf ein Computerprogramm des Herrn von Gagern hin, das zu jeder der 17 euklidischen Ornamentgruppen aus einem beliebig vorgegebenen „Urmuster“ das zugehörige Ornament erzeugt. Mit dem Programm könne man sogar hyperbolische Ornamente herstellen.
Offenbar ist dem Autor entgangen, dass es seit langem ein derartiges Programm gibt. Arnd Klotz und ich haben im Jahr 1997 beim Vieweg-Verlag das Buch „Ornamente und Fraktale, Visualisierung von Symmetrie und Selbstähnlichkeit“ veröffentlicht. Auf der begleitenden Diskette befindet sich ein Programm, das die Erzeugung beliebiger euklidischer oder hyperbolischer Ornamente erlaubt. Als „Urmuster“ dient dabei der Attraktor eines IFS (Iterated Function System). Michael Barnsley hat mit seinem Collage-Theorem gezeigt, dass jede beliebige Figur, die als Urmuster verwendbar ist, näherungsweise als Attraktor eines IFS gewonnen werden kann. Unser Programm enthält eine grafische Eingabe-Routine, mit der man zu gegebenem Urmuster ein geeignetes derartiges IFS konstruieren kann. Das Ornament entsteht dann durch eine Hierarchisierung dieses IFS mit Hilfe eines Erzeugendensystems der gewünschten Ornamentgruppe. Jede Art von Symmetrie lässt sich hiermit erzeugen, insbesondere euklidische und hyperbolische Ornamente. Darüber hinaus bietet das Programm interessante Manipulationsmöglichkeiten. Einen Hinweis auf unser Buch findet man im Internet unter
http://www.dr-carl.com/adodb330/ifscox/ifscox00.htm Dort kann auch das Programm IFSCOX heruntergeladen werden.

Ein weiterer Grund für den Erfolg des Christentums liegt m. E. darin, dass der Religionsstifter ein Handwerker, nämlich Zimmermann, war. Das hat den kleinen Handwerker gesellschaftlich enorm aufgewertet. Der so genannte "Gelehrte", der sich nicht die Finger schmutzig zu machen brauchte, hatte nun nicht mehr alleine das Sagen, und der wissenschaftlich interessierte Mensch wurde ermutigt, sich auch praktisch zu betätigen. Zur Zeit erleben wir wieder eine Abkehr von dieser erfolgreichen Geisteshaltung. Der praxiserprobte, erfahrene "Meister" gilt nichts mehr, es muss ein "Studierter" sein.

Die starke Giftwirkung des Arsens beruht nicht darauf, daß Phosphoratome im Organismus, insbesondere im ATP, verdrängt werden, dies ist erst bei langanhaltender Belastung der Fall. (Die Substitution einzelner Atome in Proteinen ist eher bei Schwermetallen zu finden.) Vielmehr ist es die starke Affinität zur Thiolgruppe und die daraus resultierende Anlagerung an manche Proteine, die letztendlich zum Tode führen können.
Zum Thema Silicium-Leben: Das ist ein alter Hut in der Science Fiction und ein Thema, über das sich phantasievoll spekulieren läßt. Nur zwei Einwände: die für die Vielfalt der Lebensvorgänge wichtigen C=C-Doppelbindungen existieren meines Wissens nur in syntehtischen Si-Verbindungen, und die Reaktionsgeschwindigkeiten würden viele wichtige Vorgänge viel zu langsam ablaufen lassen. (Eine biologische Zelle arbeitet mit enorm hoher Taktrate!)

"Alle Punkte (x, y, z) im Raum, die eine Gleichung wie x²z² + z⁴ – y² – z³ = 0 erfüllen, bilden eine Fläche. Aber wieder gibt es kein allgemeines, formelmäßig beschreibbares Verfahren,
die Punkte dieser Fläche zu finden. Um sie darzustellen, muss der Computer ziemlich viele Punkte durchprobieren".

Mit dem zweiten Teil dieser Aussage kann ich mich nicht einverstanden erklären. Auflösung der Gleichung nach y ergibt nämlich

y = ± z √ (z² – z + x²),

und nun muss man nur noch sehen, für welche Punkte der xz-Ebene die Wurzel reell, d.h. z² – z + x² > 0 ist.

Das alles lässt sich mit Kenntnissen der Schul-Mathematik machen.
Danach muss der Computer überhaupt nichts mehr "durchprobieren", sondern kann die Flächenpunkte direkt berechnen und darstellen.

Für viele andere Gleichungen höherer Ordnung trifft Ihre Aussage wohl zu, aber dann ist das gewählte Beispiel vielleicht einfach zu simpel.

Der tatsächliche Wirkungsgrad von Druckluftenergiespeichern kann, zieht man von der abgegebenen Energie jenen Betrag ab, welcher in Form von Erdgas zum Vorwärmen der Luft verwendet wird, wohl kaum in einem sinnvollen Bereich für eine reine Speicheranlage liegen. Die erhebliche Wärmeenergie, die beim Verdichten der Luft frei wird, soll, wie es gemäß der Skizze auf S.67 den Anschein hat, an die Atmosphäre abgeführt werden. Daher stellen diese Anlagen wohl quasi eine Möglichkeit dar, momentan nicht benötigte Energie später zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Gasturbinen zu verwerten. Es soll nicht darüber hinweggetäuscht werden, dass es an wirtschaftlichen Lösungen, große Energiemengen zu speichern, derzeit noch mangelt.

Ich halte die Schlussfolgerung des Autors "Die Klimaziele [...] können nur mit Verlängerung der Laufzeit der Kernkraftwerke erzielt werden." für schlicht unzulässig. Die vorgestellten und untersuchten Szenarien beinhalten nicht einmal ansatzweise alle bzw. andere mögliche Alternativen, wie z.B.:
- Blockheizkraftwerke (Wirkungsgrad ca. 90%) vs. Großkraftwerke (Wirkungsgrad ca. 50%) - diese können auch Grundlast erzeugen.
- Energieeinsparung (auch über politische Maßnahmen) - in Australien sind normale Glühbirnen nicht mehr im Verkauf! Warum bei uns noch?
- Erzeugung von Solarenergie außerhalb von Deutschland - Transport z.B. als Wasserstoff - wo steht denn, dass alle Kraftwerke in Deutschland stehen müssen?

Der Artikel ist einseitig auf die Interessen der heutigen Stromerzeuger zugeschnitten. Ich halte es für keine gute Idee, die Risiken und Umweltschäden der Kernenergie gegen die Risiken der CO₂-Problematik auszutauschen. Hier wird der Teufel mit dem Belzebub ausgetrieben! Es ist auch kein Argument, dass wir das auch tun müssen, nur weil das woanders so gemacht wird!

Was fehlt, gerade auch aus der Forschung heraus, sind endlich einmal wirkliche Alternativkonzepte. Auch wenn die den bisherigen Monopolstrukturen in der Energieerzeugung entgegenstehen.

Zeigt uns die künstliche Photosynthese nicht genau das, was wir in der neuen Ölkrise brauchen?
Dem Ziel einer unabhängigen Treibstoffversorgung aus solarer Erzeugung ohne treure Solarzellen oder Kollaps der Landwirtschaftlichen "Ökosysteme" sind wir hier doch gewaltig näher gekommen, glaube ich.
Meiner Meinung nach sollte dieses Gebiet mehr Aufmerksamkeit bekommen und auf sein Potenzial hin näher beleuchtet werden.

Im ersten Abschnitt wird gesagt, dass das einmal entstandene CO₂ nicht mehr aus der Atmosphäre zurückgeholt werden kann. Zitat: Einmal entstanden, kann es von dort nicht mehr zurückgeholt werden.
Meines Wissens stimmt das nicht, denn Pflanzen zum Beispiel benutzen CO₂ bei der Photosynthese, um daraus Glukose zu machen. Als ich dies gelesen habe, hat mir der Artikel irgendwie keinen Spaß mehr gemacht, obwohl ich das Thema sehr spannend finde. So ein Fehler darf nicht passieren denke ich, sofern meine Behauptung stimmt. Der ganze Artikel danach ist in meinen Augen dann nicht mehr lesenswert, wenn solche Fehler passieren.

In der Bildunterschrift auf Seite 85 heißt es:

"Der Walkman setzt 44 000 Zahlenwerte pro Sekunde in Musik um, aber die stehen nicht alle auf der CD. Zur Platzersparnis werden die Daten komprimiert; hier gezeigt ist eine einfache Lauflängen(run length)-Kompression (...)"

Da haben sich ja gleich ein paar Fehler eingeschlichen! Die Samplerate bei CDs ist 44100 Hz und nicht 44000 Hz. Wenn man 5 Stellen angibt sollten die stimmen. Und natürlich stehen alle Werte auf der CD - denn die enthält ja auch die Originalmusik.

Das Plakat an sich ist auch keine alltagsnahe Werbung für die Mathematik: Die runlength Methode mag ja ein möglicher Komprimierungsalgorithmus, der aber leider gar nichts mit den üblichen mp3, ogg vorbis oder FLAC Komprimierungen zu tun.

Sehr geehrter Herr Breuer,
Sie schreiben im Editorial 4/08 über einen von Ihnen geschätzten Klimaforscher: “Kleinknecht nähert sich dem Problem nicht ideologisch, sondern analytisch“, und ich frage mich, wie das überhaupt gehen soll. Es gibt zwar bei Kant die Unterscheidung analytisch/synthetisch, die aber seit Quine (1951) als „unempirisches Dogma“ gilt, sodass Sie vermutlich eher damit meinen, Kleinknecht beziehe sich ausschließlich auf (einige von unendlich vielen!) Fakten, deren empirische Existenz für alle Beobachter unbestreitbar ist. Nur – tut das nicht z.B. auch Wolfgang Behringer in seiner „Kulturgeschichte des Klimas“? Und ist es nicht so, dass aus Sicht der heutigen Kognitionswissenschaft sich auch „Fakten“ erst als Ergebnis kontingenter (auch anders möglicher) Unterscheidungen ergeben, bei Bedarf also jeder jeden einen „Ideologen“ nennen könnte? Somit ergeben sich jedoch nicht weiter dekomponierbare Letztelemente, auf die man sich „analytisch“ beziehen könnte, keinesfalls „ontologisch“ für alle Beobachter, sodass die Forderung Platons, die Natur müsse an ihren „Gelenken“ zergliedert werden, leider unerfüllbar bleibt – es sei denn, man hätte gerade den „masterplan“ Gottes zur Hand.
Vielleicht könnte man sich darauf einigen, dass die Verwendung des Prädikats „analytisch“ außerhalb der Mathematik heute wenig Sinn macht, und im Übrigen auch für Klimaforscher nach wie vor der Satz des Aristoteles gilt, dass Aussagen über die Zukunft nur in der Möglichkeitsform möglich sind.

Ein Werk darf in der Science-Fiction-Liste zum Artikel nicht fehlen: "Unternehmen Proteus" von James P. Hogan. Eine wirklich gelungene Mischung aus Vielewelten-Interpretation, Geschichte und Politik, in der man Churchill, Einstein, Teller und vielen anderen bekannten Leuten begegnet. Das ganze noch mit Spannung und Action angerührt.

Im Buch "Naturwissenschaften im Kulturvergleich" von Karl Wulff sowie in dessen Rezension scheint eine recht einleuchtende Grundlage der naturwissenschaftlichen und technischen Überlegenheit des christlichen Abendlandes unerwähnt geblieben zu sein:
Solange die Menschen jedem Gewässer (Bach, Fluss) einen oder mehrere Geister(-herren) zuschrieben, konnten und durften sie nie auf die Idee kommen, deren Wasser um- und über ein Mühlrad zu leiten und damit "zum Arbeiten zu zwingen". Erst die Ablösung solchen Geisterglaubens durch das Christentum machte den Menschengeist frei, so "frech" vorzugehen, was die "neutrale", von (Angst-)Gefühlen tunlich unbeeinflusste, eben wissenschaftliche Erforschung der Natur wie auch die darauf basierende Technik-Entwicklung ermöglichte.

Meines Erachtens existieren die von Everett vorgeschlagenen parallelen Welten nicht in verschiedenen Universen, sondern unser Universum besteht aus der quantenmechanische Überlagerung von vielen verschiedenen möglichen Welten. Der Urknall unseres Universums war ein quantenmechanischer Prozess und diese Prämisse führt zu bemerkenswerten Vorhersagen, zum Beispiel zur Berechnung der tatsächlich gemessenen räumliche Verteilung der kosmischen Hintergrundstrahlung.

Das heisst auch, dass man aufgrund der quantenmechanischen Prinzipien nicht voraussetzen kann, dass ein bestimmter Verteilungszustand der Ursuppe zur Zeit Inflation vorhanden war, sondern dass alle Verteilungsmöglichkeiten gleichzeitig als Überlagerungen realisiert waren. Das ist die universale Wellenfunktion. Erst aufgrund einer Messung kollabiert die Wellenfunktion zu dem konkreten Messwert, den wir beobachten. Nach Everett wird in jeder parallelen Welt ein anderer Messwert festgestellt.

Hier möchte ich einige zusätzliche Gedanken anbringen.

Das Prinzip der Dekohärenz ist für das Universum als Ganzes nicht anwendbar. Dieses geht ja davon aus, dass die Photonen die an einer Messung beteiligt sind, in die Umgebung entweichen. Ein Universum hat keine Umgebung, daher kann keine Dekohärenz stattfinden. Der Zustand des Universums war und ist in einem unbestimmten Zustand.

Genaugenommen kollabiert die universale Wellenfunktion nicht zu einem einzigen speziellen Messwert, sondern zu einem Subset von Wellenfunktionen (ich nenne es Wellenfunktionsbündel), die dadurch festgelegt sind, dass in allen der gemessene Messwert fix ist. Alle anderen denkbaren, aber (noch) nicht tatsächlich gemessenen Messwerte bleiben als Möglichkeiten in dem Wellenfunktionsbündel erhalten. Mathematisch ist ein Wellenfunktionsbündel die Menge aller Eigenfunktionen der universellen Wellenfunktion, die zu demselben Eigenwert bzw. zur selben Menge von Eigenwerten gehören, welche die beobachteten Messwerte representieren.

Eine fundamentale Art einer Messung ist die Beobachtung eines Ereignisses durch das Bewußtsein eines Menschen. Durch jede konkrete Beobachtung eines Menschen wird das Wellenfunktionsbündel enger und enger. Aber da es aus einem Kontinuum von Eigenfunktionen der universellen Wellenfunktion besteht, bleibt die Unbestimmtheit und daher die Menge von Freiheitsgraden trotzdem stets unendlich.

Wellenfunktionen haben die Eigenschaft, streng deterministisch zu sein. Nur der Messvorgang stört auf unerklärliche Weise diesen Determinismus. Dieses Paradoxon kann meines Erachtens durch das Modell des Wellenfunktionsbündels aufgelöst werden: Alle elementaren Wellenfunktionen eines Wellenfunktionsbündels bleiben deterministisch, durch die Messung wird „nur“ jenes Wellenfunktionsbündel aus der universellen Wellenfunktion ausgewählt, das den/die beobachteten Messwert(e) enthält.

Es könnte der Einwand gebracht werden, dass durch die Auswahl eines Wellenfunktionsbündels die Vergangenheit geändert wird, was unmöglich sei. Doch ist dies kein Gegenargument. Die Vergangenheit ist sowieso unbestimmt – siehe oben. Die festgelegte Vergangenheit ist eine Fiktion. Weiters sind die Begriffe von Vergangenheit und Zukunft durch den Determinismus der Wellenfunktion sowieso bedeutungslos weil gleichwertig, da deren Zustände streng ineinander abgebildbar sind.

Einen anderen Einwand würde ich gelten lassen: dass nämlich der Kollaps der Wellenfunktion noch immer nicht verhindert ist, sondern nur verschoben ist, nämlich hin zum Zeitpunkt des Urknalls. Ich sehe in diesem Modell dennoch einen Fortschritt, da dadurch mehrere Rätsel (Kollaps und Ursache des Urknalls) zu einem einzigen Rätsel zusammengefasst sind und wenigstens die weitere Entwicklung des Universums widerspruchsfrei dargestellt werden kann.

Die universelle Wellenfunktion kann konzeptionell auch die Überlagung von Welten mit unterschiedlichen Naturkonstanten beinhalten. Wenn ein Mensch andere Menschen beobachtet, die Umwelt beobachtet, deren chemische Zusammensetzung feststellt etc., wird durch diese Beobachtungen auf natürliche Weise jenes Wellenfunktionsbündel ausgewählt, in dem all dies möglich ist. Das antropische Prinzip ergibt sich automatisch daraus.

Eine knifflige Frage bleibt mir offen: Kann es auch Welten geben, in der die Quantenmechanik nicht gültig ist?