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Steinzeitdiät – war früher alles besser?

Das Thema Ernährung ist ein medialer Dauerbrenner. Pünktlich zur Badesaison erscheinen jährlich neue Wunderdiäten und Geheimtipps – auch die Paläodiät kommt dabei immer wieder zur Sprache. Klaus Oeggl beschäftigt sich aus archäobotanischer Sicht mit frühzeitlichen Ernährungsgewohnheiten und erklärt, was damals auf dem Speiseplan stand. (more…)

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A plan to share the carbon budget burden

For 20 years, the international community has been unable to agree on a coordinated way to reduce greenhouse gas emissions. J. Timmons Roberts, the Ittleson Professor of Environmental Studies and Sociology, has co-authored a four-step compromise toward emissions reduction that offers “effectiveness, feasibility, and fairness.”

PROVIDENCE, R.I. [Brown University] — Climate change is an issue of urgent international importance, but for 20 years, the international community has been unable to agree on a coordinated way to reduce greenhouse gas emissions. In a “Perspective” piece published in the June issue of Nature Climate Change, J. Timmons Roberts, the Ittleson Professor of Environmental Studies and Sociology, proposes a four-step compromise toward emissions reduction that offers “effectiveness, feasibility, and fairness.” (more…)

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STD may heighten risk of prostate cancer

Could a common sexually transmitted infection boost a man’s risk for prostate cancer?

In a new study, Patricia Johnson, a professor of microbiology, immunology and molecular genetics at the David Geffen School of Medicine at UCLA, explored the connection between prostate cancer and the parasite that causes trichomoniasis, the most common non-viral sexually transmitted infection in men and women. (more…)

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Quantenteilchen tunneln Gegner gleich mehrfach

Tunneleffekte sind in der Physik allgegenwärtig und werden für viele technische Anwendungen ausgenutzt. Nun haben Physiker erstmals im Experiment beobachtet, wie wechselwirkende Quantenteilchen durch eine ganze Reihe von Barrieren tunneln. Die in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Arbeit eröffnet neue Einblicke in dieses weitverbreitete physikalische Phänomen.

Er erklärt den radioaktiven Alphazerfall mancher Atomkerne, macht Sterne zu Fusionskraftwerken und ermöglicht die Supraleitung: der Tunneleffekt. Einzelne Quantenteilchen können eine Barriere auch dann überwinden, wenn sie die dafür notwendige Energie nicht besitzen. Das ist eine der bemerkenswerten Konsequenzen aus den Regeln der Quantenmechanik. Technisch wird dieses Phänomen bei zahlreichen Anwendungen ausgenutzt, so beim Rastertunnelmikroskop und Flash-Speichermedien. Nun haben Forscher um Hanns-Christoph Nägerl vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck im Labor Quantenteilchen erstmals dabei beobachtet, wie diese eine Reihe von bis zu fünf Barrieren hintereinander durchdringen. Dabei ist entscheidend, dass die Teilchen miteinander wechselwirken und sich gegenseitig mit einer Art Räuberleiter helfen, um zusammen ans Ziel zu kommen. (more…)

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CO2-Abscheidung nötig, um Klimaziele zu erreichen

Um künftige Risiken und Kosten des Klimawandels zu mindern und Klimaziele zu erreichen könnten Technologien nötig sein, die heute noch umstritten sind. Die Kombination von Energiegewinnung aus fossilen Brennstoffen und Biomasse mit der Abtrennung und Speicherung des emittierten Kohlendioxids (CCS) könnte eine Schlüsseltechnologie sein, etwa für das Zwei-Grad-Ziel. Das zeigt die bislang umfassendste Studie zu möglichen Technologiestrategien zur Bekämpfung des Klimawandels, die in einer Sonderausgabe des Fachjournals Climatic Change veröffentlicht wurde. Dazu wurden Simulationen aus 18 Computermodellen von einem internationalen Forscherteam unter dem Dach des Stanford Energy Modeling Forum untersucht (Projekt EMF 27).

„Um Kosten zu begrenzen, scheinen vielseitig einsetzbare Technologien am wichtigsten zu sein“, sagt Leitautor Elmar Kriegler vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Sowohl Bioenergie als auch CCS  können dazu beitragen, Emissionen aus der Nutzung nicht-elektrischer Energie zu reduzieren, die sonst nur schwer zu dekarbonisieren wären. In der Stahlindustrie könnte etwa die Verbrennung von Steinkohlekoks in Hochöfen mit CCS kombiniert werden, im Transportsektor fossile Treibstoffe durch Biokraftstoffe ersetzt werden. „Gräser und Bäume, die zur Energiegewinnung aus Biomasse genutzt werden, binden beim Wachsen CO2 – kombiniert mit CCS kann so der Atmosphäre wieder Kohlendioxid entzogen werden, um Emissionen auszugleichen, die in einigen Sektoren weiter entstehen und sich erst längerfristig oder nur teilweise vermeiden lassen“, erklärt Kriegler. (more…)

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Klimarekonstruktion im Regenwald: Pflanzenwachse geben Einblick in die letzten 24.000 Jahre

Rund um den Indischen Ozean verteilen sich die Niederschläge extrem unterschiedlich: Wenn es im Regenwald auf Sumatra besonders stark regnet, müssen Mensch und Tier im ohnehin trockenen Ostafrika mit Dürre rechnen. Dieses zyklisch auftretende, Klimaphänomen existiert schon seit 10.000 Jahren, schreibt ein Team des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F), California Institute of Technology, University of Southern California und der Universität Bremen heute im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“. Die Pilotstudie erlaubt Einblicke in das Klimasystem einer Region, deren Niederschlagsmuster einen großen Einfluss auf das Weltklima haben und deshalb besonders im Fokus von Klimaforschern stehen.

Die Tropen spielen eine entscheidende Rolle im globalen Klimageschehen, hier entstehen z. B. Klimaphänomene wie der Monsun und El Niño. Eine der klimatisch bedeutendsten Regionen ist der Indopazifik in Südostasien. Einerseits verdunsten hier große Wassermassen und gehen so in die globale Atmosphärenzirkulation ein; andererseits fallen in dieser Region weltweit die höchsten Regenmengen. Um die Muster und Dynamiken dieser Niederschläge besser zu verstehen, hat ein Forscherteam jetzt rekonstruiert, wann und wie viel es vor Indonesien in den letzten 24.000 Jahren geregnet hat. (more…)

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Quanten-Rechnen: Fragil und doch fehlerfrei

Physiker haben im Labor ein Quantenbit in verschränkten Zuständen mehrerer Teilchen kodiert und damit erstmals einfache Rechnungen durchgeführt. Das siebenteilige Quantenregister könnte als Grundbaustein für einen Quantencomputer dienen, der beliebige Fehler korrigieren kann. Die Forscher berichten darüber in der Fachzeitschrift Science.

Auch Computer sind fehleranfällig. Schon kleine Störungen können gespeicherte Informationen verändern und das Rechenergebnis verfälschen. Deshalb nutzen Computer spezielle Verfahren, mit denen Fehler laufend entdeckt und korrigiert werden können. Auch ein zukünftiger Quantencomputer benötigt eine Fehlerkorrektur: „Quantenphysikalische Phänomene sind sehr fragil und störungsanfällig, Fehler können sich rasch ausbreiten und einen Rechner aus dem Tritt bringen“, sagt Thomas Monz aus der Forschungsgruppe um Rainer Blatt vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck. Gemeinsam mit Markus Müller und Miguel Ángel Martín-Delgado vom Institut für Theoretische Physik der Complutense-Universität in Madrid haben die Innsbrucker Physiker ein neues Fehlerkorrektur-Verfahren entwickelt und im Labor erprobt. „Ein Quantenbit ist nicht nur sehr komplex und kann nicht einfach kopiert werden, sondern darüber hinaus sind Fehler in der Quantenwelt vielfältiger und schwieriger zu bekämpfen als in heutigen Computern,“ betont Monz. „Um allgemeine Fehler in einem Quantencomputer erkennen und korrigieren zu können, bedarf es sehr ausgefeilter, sogenannter Quanten-Fehlerkorrekturcodes.” Der im aktuellen Experiment verwendete topologische Code wurde von der Gruppe um Martín-Delgado in Madrid vorgeschlagen und ordnet die Teilchen auf einem zweidimensionalen Gitter an, wo sie mit ihren jeweiligen Nachbarn wechselwirken können. (more…)

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