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In den 1940er-Jahren untersucht der polnische Zoologe August Dehnel in der Wirbeltiersammlung seiner Universität die Schädel von Spitzmäusen. Dabei macht er eine erstaunliche Entdeckung: Die Schädelgröße der Tiere verändert sich im Jahresverlauf! Schädel von Individuen, die im Frühjahr und Sommer gefangen wurden, sind größer als diejenigen von „Wintertieren“. Dehnel vermutet, dass die saisonalen Unterschiede etwas mit der Anpassung an die kalte Jahreszeit zu tun haben. Im Jahr 1949 veröffentlicht er seine Beobachtungen im Fachblatt der Universität. Nach seinem Erscheinen findet Dehnels Beitrag zunächst jedoch kaum Beachtung. Seine Entdeckung wird sogar als Scheineffekt abgetan: Dehnel sei einem Irrtum aufgesessen, weil kurz […]
Alle gefangenen Tiere wurden geröntgt, um ihre Schädel zu vermessen.

Bilder, die nicht der Wirklichkeit entsprechen, sind allgegenwärtig, zum Beispiel in Kinofilmen, auf Werbeplakaten oder im Internet. Zunehmend bearbeiten oder erzeugen künstliche Intelligenzen Bilder – mit Chancen und Risiken. Der Arbeitsgruppe von Christian Theobalt am Max-Planck-Institut für Informatik gelingt es so beispielsweise, den Gesichtsausdruck einer Person in einem Quellvideo auf eine Person in einem Zielvideo zu übertragen. Der Nutzen solcher Techniken für die Filmindustrie oder für virtuelle Treffen liegt auf der Hand. Die Risiken aber auch: gefälschte Medieninhalte (Deepfakes) können für einzelne Personen oder für die ganze Gesellschaft gefährlich werden. Der Avatar folgt den Bewegungen Theobalts exakt, und das in […]
Darunter fallen alle digitalen Methoden, die Bilder verarbeiten, analysieren, modifizieren

Wer würde nicht gerne einmal einen Blick auf einen Drachen werfen wollen? In ihrem gemeinsamen Buch „How to Build a Dragon or Die Trying“ erklären der US-amerikanische Biologe und Schriftsteller Paul Knoepfler und seine 17-jährige Tochter Julie, wie sie ihren eigenen Drachen bauen würden – dank einer der größten technologischen Innovationen der jüngsten Zeit, der Genom-Editierung. Die beiden Autoren schreiben: „Während wir über die coole Wissenschaft staunten, die es schon gibt, wurde uns auch klar – inmitten unserer Drachenbau-Pläne […] –, dass die Dinge für uns katastrophal schieflaufen könnten.“ Das Buch liefert einen satirischen Blick auf die aktuell bahnbrechendste Wissenschaft. […]
Wollhaarmammuts gelungen ist und damit theoretisch der Zugriff auf die Information für alle

Warum können wir diesen Text lesen? Weil das vom Blatt reflektierte Licht die Schriftinformation in unsere Augen transportiert. Dort wandeln Sehzellen sie in Nervensignale um. Diese „Wechselwirkung“ zwischen Licht und Materie, wie die Physik solche Vorgänge nennt, geschieht permanent in unserer Welt. Pflanzen gewinnen damit Energie aus Sonnenlicht, setzen Sauerstoff frei und wachsen. Dank der Licht-Materie-Wechselwirkung können wir also sehen, atmen und essen. Aber was geschieht da ganz genau, wenn Licht auf Materie trifft? Oder wenn umgekehrt Materie Licht ausstrahlt? Solche Fragen haben vor über hundert Jahren zur Geburt der Quantenphysik geführt. Im späten 19. Jahrhundert kam es zum Streit, […]
Diesen „Welle-Teilchen-Dualismus“ zeigen alle Quantenteilchen.

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„Houston, wir haben hier ein Problem.“ Mit dieser Meldung von Apollo 13 wurde die Brennstoffzelle schlagartig berühmt. Am 11. April 1970 war ein Sauerstofftank an Bord des Raumschiffs auf dem Weg zum Mond explodiert. Das Merkwürdige war, dass damit die Stromproduktion an Bord ausfiel. Was aber hat Sauerstoff mit elektrischer Energie zu tun? Die mitfiebernden Fernsehzuschauer erfuhren, dass eine „Brennstoffzelle“ aus Sauerstoff und Wasserstoff elektrischen Strom machte. Das Abfallprodukt war praktischerweise Trinkwasser für die Astronauten. Die erste Brennstoffzelle bastelte 1838 Christian Friedrich Schönbein. Wasser kann man mit elektrischer Energie in Wasserstoff und Sauerstoff spalten, und diese Elektrolyse (siehe Titelbild) drehte […]
Damit sind alle heute eingesetzten Membranen chemisch verwandt.

Als im Jahr 2001 die Entschlüsselung des menschlichen Genoms fertiggestellt wurde, war die Euphorie groß: Mehr als drei Milliarden Buchstaben umfasst unsere DNA, und die waren endlich bekannt. Wenn es jetzt noch gelänge, in diesem Buchstabensalat die entsprechenden Gene ausfindig zu machen, würde man die Details unseres genetischen Bauplans und damit auch die Ursachen etlicher Krankheiten kennen, so die Meinung vieler Forschender. »Im Rückblick waren unsere damaligen Annahmen über die Funktionsweise des Genoms dermaßen naiv, dass es fast schon peinlich ist«, zitierte die ZEIT im Jahr 2008 den Biochemiker Craig Venter, der mit seiner Firma Celera an der Genomentschlüsselung beteiligt […]
Wie alle molekularen Strukturen in unseren Zellen sind auch die Nucleosomen recht

Aus der Forschung direkt in die Schule
Sie werden von Lehrkräften entwickelt und enthalten alle nötigen Materialien und

Aus der Forschung direkt in die Schule
oft“ der Chloroplasten-Bildung kann die Wissenschaft immerhin schon sagen, dass alle

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Sie gleicht mit geschätzten -3,22 W/(m2 • K) alle positiven Rückkopplungen mehr als