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Computersimulationen der kosmischen Entwicklung hatten bereits eine solche Verteilung der Dunklen Materie vermuten lassen. „Wir freuen uns, dass unsere Ergebnisse diese Erwartungen so gut bestätigen“, sagt der Leiter des Projekts, Ludovic Van Waerbeke von der University of British Columbia in Vancouver, Kanada. Fünf Jahre lang hat eine Spezialkamera am Canada-France-Hawaii-Telescope Galaxien in Entfernungen von bis zu sechs Milliarden Lichtjahren aufgenommen. Van Waerbeke und seine Kollegen haben diese Daten nun akribisch ausgewertet, um eine Karte der großräumigen Verteilung der Dunklen Materie zu erstellen. Rund 80 Prozent der Materie im Kosmos ist unsichtbar – sie sendet keine Strahlung aus und tritt nur über ihre Anziehungskraft in Erscheinung. Es ist die Schwerkraft dieser Dunklen Materie, deren Zusammensetzung immer noch ein großes Rätsel für die Forscher ist, die Galaxien und Galaxienhaufen zusammenhält. Unsichtbare Materie abzubilden klingt zunächst paradox – doch es ist wiederum die Schwerkraft, die die Dunkle Materie verrät. Diese Kraft nämlich verbiegt die Lichtstrahlen ferner Galaxien und verzerrt so deren Aussehen. Aus diesen Verzerrungen können die Forscher daher Rückschlüsse auf die Verteilung der mysteriösen Substanz ziehen. Computersimulationen der kosmischen Evolution zeigen, dass sich Galaxien und Galaxienhaufen dort bilden, wo auch die Dichte der Dunklen Materie am größten ist. Die netzartige Verteilung der sichtbaren Materie folgt daher der Verteilung der Dunklen Materie. Mit dem Canada-France-Hawaii Telescope Lensing Survey (CFHTLenS) ist es Van Waerbeke und seinen Kollegen erstmals gelungen, das Netz der Dunklen Materie sichtbar zu machen. „Unsere Karte der Dunklen Materie ist hundertmal größer als alle bisherigen Karten“, so der Forscher. Jetzt wollen die Wissenschaftler das Verfahren auf Daten des Very Large Telescopes der Europäischen Südsternwarte ESO anwenden und damit die Karte der Dunklen Materie nochmals um das Zehnfache erweitern. Die Astrophysiker hoffen, auf diese Weise auch Informationen über den physikalischen Aufbau der Dunklen Materie zu erhalten. Dezember 2011 In eigener Sache: Buchtitel und Autor gesucht Wer kennt den Titel eines in den 80er Jahren in der ehem. DDR erschienenen Buch aus der UdSSR, welches sich unter anderem mit "Modul Quandt" beschäftigt? Das gesuchte Buch wurde umgangssprachlich als "Erfinderbuch" bezeichnet. Es beinhaltet nach Auskunft einer befreundeten Kollegin aus Leipzig zahlreiche wissenschaftliche Ansätze, die erst in der heutigen Zeit zum Tragen kommen. Für jegliche Hinweise bin ich dankbar. November 2011 Neue Grundkraft der Physik entdeckt US-Forscher haben in Messungen ungewöhnliche Datensätze entdeckt, die auf eine fünfte Grundkraft der Physik hindeuten könnten. "Es könnte eine neue Gewalt jenseits der bislang bekannten geben", sagte der Wissenschaftler Giovanni Punzi vom Labor Fermilab in Chicago der Nachrichtenagentur AFP. Die Entdeckung hat entgegen ersten Berichten offenbar nichts mit den geheimnisvollen Higgs-Teilchen zu tun. Punzi sagte, die Beobachtungen könnten "zu einer völlig neuen Welt der Kräfte führen". Sie hätten "ganz andere Merkmale" als die bekannten Gewalten. Damit spielte er auf die vier anerkannten Grundkräfte der Physik an, zu denen die Gravitation, die Elektromagnetik, die starke und die schwache Kernkraft zählen. Fermilab arbeitet wie die Europäische Kernforschungsorganisation CERN im schweizerischen Genf mit einem riesigen Teilchenbeschleuniger. Zuvor hatte Punzi der US-Tageszeitung "New York Times" gesagt, er und seine Kollegen seien angesichts der Messergebnisse "gleichzeitig enthusiastisch und vorsichtig". "Dies könnte so wichtig sein, dass wir fast verängstigt sind und alle Möglichkeiten abwägen", fügte er hinzu. Sollte sich jedoch eine große Entdeckung herausstellen, "wäre sie in der Physik die wichtigste seit einem halben Jahrhundert". Die Zeitung hatte zudem berichtet, es sei womöglich gelungen, sogenannte Higgs-Bosone, zu beobachten. Um diese Elementarteilchen, von denen sich Physiker eine Erklärung versprechen, warum Dinge eine Masse haben, kann es sich nach Punzis Worten jedoch nicht handeln. "Das Higgs-Boson ist ein Teilchen, das in unser vorhandenes Puzzle passt", sagte er AFP. Die neue Beobachtung sei hingegen "etwas, das darüber hinausgeht, eine neue Kraft, eine neue Gewalt". Der Mensch lernt im Schlaf "Da muß ich
erst einmal eine Nacht drüber schlafen". Was
manchen wie ein unnötiges Aufschieben von Entscheidungen oder
Taten denkt, ist in Wahrheit ein sinnvoller Mechanismus. Denn der
Körper nutzt den Nachtschlaf nicht nur, um sich zu regenerieren,
sondern auch um Erlebtes und Erlerntes dauerhaft zu speichern. Und mehr
noch: Beim Aufbau des Langzeitgedächtnisses wird im Kopf
aufgeräumt, nicht selten mit dem Ergebnis einer zündenden
Idee am nächsten Morgen.
Diese Zusammenhänge konnte der Neurobiologie Professor Dr. Jan Born vom Institut für Neuroendokrinologie der Universität Lübeck jüngst in Versuchen im Schlaflabor nachweisen. Gemeinsam mit Forschern an der Pariser Universität klärte das Team in den vergangenen drei Jahren die zentralen Mechanismen der nächtlichen Datenarchivierung auf. Hirnaktivität im Schlaf Tagsüber
fungiert das Gehirn als Sammelstelle von Daten; nachts,
wenn der beständige Input an Eindrücken und Informationen
versickert, kann es sich auf das Sortieren und dauerhafte Archivieren
umstellen. Wie unser Hochleistungsrechner im Kopf diesen Datentransfer
bewältigt, fand Born heraus, indem er bei freiwilligen
Versuchsteilnehmern neurophysiologische und kognitive Untersuchungen
zur Gedächtnisbildung durchführte. So konnte er unter anderem
beweisen, daß an der Gedächtnisbildung sogenannte
Deltawellen beteiligt sind: langsam oszillierende elektrische Signale,
die das Gehirn im Tiefschlaf aussendet. Wurden diese bei den Probanden
über Elektroden verstärkt, schnitten die Testpersonen am
nächsten Tag deutlich besser im Gedächtnistest ab als die
unbeeinflußten Schläfer. Ein spektakuläres Ergebnis,
das Jan Born und sein Team im November vergangenen Jahres in Nature
veröffentlichten.
Der Körper nutzt den Nachtschlaf nicht nur, um sich zu regenerieren, sondern auch um Erlebtes und Erlerntes dauerhaft zu speichern Weitere Einblicke in
die Hirnaktivität im Schlaf lieferte das
Partnerteam um Professorin Dr. Susan Sara, die an der Universität
Paris Versuche an Ratten durchführt. Diese Experimente machten
sichtbar, daß frisch erworbene Lerninhalte zunächst im
Hippokampus abgelegt und zwischengespeichert werden. Am Ende eines
langen Tages dann wird dieser nicht etwa ausgeschaltet, sondern nach
dem Eintauchen in den Tiefschlaf werden die Erlebnisse noch einmal
aufgerufen und zur Hirnrinde gesendet. Dort können sie in das
Netzwerk bestehender Langzeitgedächtnisinhalte fest integriert
werden. Dabei ist es die Hirnrinde, die über die genannten
Deltawellen signalisiert, wann der Erinnerungsspeicher zur Aufnahme
bereit ist.
Dieses Signal geben die elektrischen Wellen über biochemische Botenstoffe an den Hippocampus weiter. Während die Konzentration der Neurotransmitter Acetylcholin und das Streßhormon Cortisol im Tiefschlaf auf ein Minimum absinken, bleibt die Ausschüttung von Noradrenalin erhalten, wird aber - durch den synchronisierenden Einfluß der langsamen Deltawellen - genau auf die Momente abgestimmt, zu denen der Hippocampus seine Informationen an die Hirnrinde überspielt. Die Experimente an Ratten zeigten deutlich, daß die zellulären Prozesse der Gedächtnisbildung verzögert ablaufen, wenn die Wirkung von Noradrenalin im Schlaf durch ein Medikament verzögert wird. Gedächtnisbildung Die Lübecker
Neurowissenschaftler prüften das Konzept der
Gedächtnisbildung in einer Studie mit 66 freiwilligen
Versuchsteilnehmern, die aus einer vorgegebenen Zahlenreihe eine neue
Ziffernfolge ableiten sollten. Bei dieser Aufgabe waren mehrere
Lösungen möglich, von denen ausgerechnet die einfachste auf
den ersten Blick nicht zu erkennen war. Erst nach acht Stunden Schlaf
fanden die Prüflinge des Pudels Kern. Nachtschwärmer hingegen
blieben erfolglos: Ihnen fehlte ganz offensichtlich der segensreiche
Tiefschlaf, der über Gedächtnisbildung zu neuen Einsichten
führen kann. «Da muß ich erst einmal eine Nacht
drüber schlafen!» Es kann sich also wirklich lohnen, den
Dingen einen nächtlichen Aufschub zu gönnen. Wer bei der
Vorbereitung für eine Prüfung auch an seinen Schlaf denkt,
hat gute Chancen, den gelernten Stoff auch im entscheidenden Moment zu
erinnern.
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