Der neue »Spektrum«-Podcast befasst sich mit Turbulenzen und wie sie geordneten Systemen zusetzen können: einmal quantenphysikalisch, einmal klimatisch und einmal medizinisch.

Gleichmäßigkeiten im Ungleichgewicht

Im Titelthema der aktuellen Ausgabe von »Spektrum der Wissenschaft« geht es um physikalische Systeme, die nicht im Gleichgewicht sind.

Auch ein Fluss kann noch ein System im Gleichgewicht sein, obwohl er fließt, solange das mit der gleichen Geschwindigkeit passiert. Stürzt er aber beispielsweise einen Abhang hinab und wird zu einem Wasserfall, entstehen Turbulenzen, und das Verhalten der Teilchen ist nicht mehr – oder nur noch sehr schwer – vorherzusehen. Das Problem: Ungleichgewicht kommt sehr häufig vor. Selbst ein Kaffee, der kalt wird, ist ein System im Ungleichgewicht.

Forscher konnten solche Phänomene bislang schwer beschreiben. Jetzt haben Wissenschaftler aber Gesetzmäßigkeiten festgestellt. Das heißt: Sie konnten nachweisen, dass verschiedene Systeme beim Übergang von Ungleichgewicht zu Gleichgewicht universale Verhaltensweisen zeigen.

Was das für die Forschung bedeutet, erklärt Physik-Redakteurin Manon Bischoff.

Die Vermessung der Arktis

Die Nordpolarregion hat ein Problem: Das Eis schmilzt. Dadurch gibt sie ihre Bodenschätze frei – und wird für viele Staaten zunehmend interessant. Forscher gehen davon aus, dass 13 Prozent der noch unentdeckten Erdöl- und bis zu 30 Prozent der bislang unbekannten Erdgasvorkommen dort liegen.

Der Kampf um den Meeresboden hat längst begonnen: Die USA, Kanada, Russland, Norwegen und Dänemark (zu dem Grönland gehört) wollen ihren Teil vom Kuchen. Eine Kommission wird über die Nutzung der Rohstoffe in der Arktis entscheiden.

Gleichzeitig wird die Region auch für Wissenschaftler immer wichtiger: Je stärker der Klimawandel wütet, desto wichtiger sind Erkenntnisse über die Vorgänge dort. Denn die Arktis ist die »Klimaküche« der Nordhalbkugel.

Eine einzigartige Expedition soll diese bald liefern: Ein Forschungsschiff soll tief ins Eis vorstoßen, sich dort festfrieren lassen und dann ein Jahr lang durch die Polarregion treiben. Währenddessen wollen die Forscher Unmengen an Daten über die Arktis sammeln. Über Ziele und Tücken der Mission klärt »Spektrum«-Redakteurin Verena Tang auf.

Mit natürlichem Antibiotikum gegen Herzinfarkte

Es begann in einem Pub in Schottland: Wissenschaftler hörten bei einem Bier von Kollegen, dass bei Delfinen selbst schwerste Haibisswunden heilen – und fragten sich warum. Später fanden sie ein natürliches Antibiotikum, das dafür sorgt, dass das Zellwachstum beschleunigt wird.

Besonders vielversprechend: Die Substanz namens MSI-1436 wurde bereits erfolgreich am Menschen getestet – allerdings im Kampf gegen Diabetes – und hat kaum Nebenwirkungen gezeigt. Tierversuche belegen nun: MSI-1436 könnte zum Beispiel nach Herzinfarkten helfen, den verletzten Herzmuskel zu heilen. Auch bei Muskelschwund zeigt die Substanz Wirkung.

Einen Haken hat die Sache aber doch: Denn die Wachstumsbremse, die hier gelöst wird, haben wir nicht ohne Grund in uns. Warum er bei MSI-1436 trotzdem vorsichtig optimistisch ist, erklärt »Spektrum«-Redakteur Frank Schubert im Gespräch mit »detektor.fm«-Moderator Marc Zimmer.

Der Artikel zum Nachlesen: https://detektor.fm/wissen/spektrum-podcast-quantenphysik-arktis-regenerativmedizin