Spektrum der Wissenschaft 2011 04.pdf

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SERIE
PHILOSOPHIE
r Rätsel
Bewusstsein
r Was ist
der Mensch?
APRIL 2011
MEDIZIN
Ein Implantat gegen
Gleichgewichtsstörungen
ALGORITHMEN
Vergnügliche
Informatik
WELTERNÄHRUNG
Nachhaltige Fischzucht
im offenen Meer
Wo ist die
zweite Erde?
Die spannende Suche
nach Exoplaneten,
auf denen Leben
gedeihen könnte
www.spektrum.de
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Editorial
Carsten Könneker
Chefredakteur
koenneker@spektrum.com
Autoren in diesem Heft
Gesicht zeigen!
»I n der Wissenschaft wird gelogen und betrogen«, »Professoren verleihen Titel nach Gut-
der forstwissenschaftler James
M. Trappe (rechts) von der
oregon state university und der
umwelt experte Andrew W.
Claridge von der university of
new south Wales in sydney
haben ein feines Gespür für
ungewöhnliche themen: Ab s. 24
ergründen sie die verborgene
Bedeutung von trüffeln für
verschiedene Ökosysteme.
dünken«, »Forscher haben zu einer unwürdigen Hetzjagd getrommelt«. Das sind nur
drei der Vorurteile gegenüber Wissenschaftlern, die sich vor wenigen Wochen im Zuge der
Plagiatsaffäre um Karl-Theodor zu Guttenberg in so manchem Kopf festgesetzt haben. Im
Internet indet man sie in abertausenden Kombinationen und Schattierungen artikuliert.
Kein Zweifel: »Die Wissenschaft« hat in Teilen unserer Gesellschaft an Glaubwürdigkeit
ver lo ren. Das sehen auch Forscher und Hochschulabsolventen so. 2118 von ihnen nahmen
auf dem Höhepunkt der Debatte über die »Causa Guttenberg« an einer Umfrage auf unseren
Onlineseiten teil; dabei stimmten 72 Prozent der Aussage
zu, dass das Ansehen von Forschung und Wissenschaft in
der Bevölkerung durch den Fälschungsskandal erheblich in
Mitleidenschaft gezogen wurde.
All dies war gestern. Doch die Wirkung hält an. Nach den
teils krawallartigen Diskussionen in sozialen Netzwerken
und Talkshows muss jetzt die Aufräumarbeit beginnen –
eine langwierige Aufgabe, insbesondere für die Forscher.
Für sie geht es um sehr viel: Wissenschaft benötigt mehr als
nur Fördermittel aus dem Steuertopf. Sie braucht Rückhalt in der Bevölkerung. Zwar darf sol-
ches Vertrauen nie blind sein. Doch wenn Forschung und ihre Institutionen immer mehr
Bürgern suspekt werden, hat niemand etwas davon – zumal in einem Land, dessen Gedeih
wesentlich vom wissenschaftlich-technologischen Fortschritt abhängt.
Wissenschaft benötigt
mehr als nur För der-
mittel aus dem Steuer-
topf. Sie braucht
Rückhalt in der Bevöl-
kerung
der Astronom Dimitar D. Sasse-
lov von der Harvard university er­
forscht den Aufbau extrasolarer
Planeten. einige hat er selbst
entdeckt. Gemeinsam mit der
Geophysikerin Diana Valencia
erläutert er ab s. 46, warum auf
manchen fernen Himmels­
körpern möglicherweise Leben
existieren könnte.
Auch die Wissenschaftler sind daher gefordert. Zum einen müssen sie die eigenen Stan-
dards einhalten, Datenmanipulationen ebenso wie Zitationsseilschaften aufdecken und kon-
sequent ahnden. Derlei Schattenseiten des akademischen Betriebs wird es freilich immer ge-
ben, ein hochkompetitives System wird vor Betrug nie ganz gefeit sein. Wichtig ist, dass die
innerwissenschaftlichen Mechanismen zur Qualitätssicherung rechtzeitig greifen; gegebe-
nenfalls müssen sie weiter verfeinert werden. Zum anderen sollten Wissenschaftler mehr
denn je ihre Arbeit, ihre Ziele, ihre Methoden gerade jenen Menschen näherbringen, die den
universitären Betrieb selbst nicht kennen. Indem Forscher Gesicht zeigen und auch für kriti-
sche Dialoge bereitstehen, bauen sie Vertrauen auf. Das ist in einer Demokratie, in der Wis-
senschaft mitten in der Gesellschaft stattindet und von dieser inanziert werden will, ohne-
hin geboten. Dies zu erkennen, dazu sollte es gar nicht erst einer politisch vereinnahmten
Plagiatsaffäre bedürfen. Möglichkeiten der Begegnung gibt es viele: von Tagen des offenen
Labors über Kinderunis bis hin zu Forscherblogs im Internet.
Erik D. Demaine ist Professor für
informatik am massachusetts
institute of technology. dort hat
er es bisweilen auch mit Zauber­
tricks und scherenschnitten zu
tun. seine einführung in die
unterhaltsame seite von Algo­
rithmen beginnt auf s. 92.
Herzlich Ihr
3
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT · APRIl 2011
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inhalt
24 Ökologie der Trüffeln
30 Gleichgewichtsstörungen
36 400 Jahre Planetenforschung
80 Nachhaltige Fischzucht
biologie & medizin
Physik & astronomie
mensch & kultur
24Geheimnisvolle Trüffeln
James M. Trappe und Andrew W.
Claridge
Weltweit existieren tausende Trüf -
felarten mit diversen Aromen.
Die wenigsten davon goutiert der
Mensch. Doch alle haben Lieb-
haber in der Tierwelt
36 Von nahen und fernen Welten
Joseph A. Burns
Der Planetenforschung mit ihrer
bewegten Geschichte stehen weite-
re Umbrüche bevor
seriePhilosoPhie
62 Dem Bewusstsein
auf der Spur
Tobias Schlicht
Wie wir die eigenen geistigen Zu-
stände erleben, ist noch ein Rätsel.
Philosophen und Hirnforscher
entwickeln Modelle für die mentale
Verknüpfung einzelner Empindun-
gen, Wahrnehmungen und Gedan-
ken zu einer inneren Vorstellung
r
TITELTHEMA
46Suche nach der zweiten Erde
D. D. Sasselov und D. Valencia
Überraschend viele Exoplaneten
ähneln unserer kosmischen Heimat
r
30Zurück zur Balance
Charles C. Della Santina
Spielt unser Gleichgewichtssinn
verrückt, gerät die Welt aus den
Fugen. Innenohrimplantate könn-
ten Betroffenen künftig helfen
r
56 Mit Kepler auf Planetenjagd
Eugenie Samuel Reich
Wann entdeckt das Weltraum-
teleskop einen Zwilling der Erde?
70 Das Verhältnis
von Mensch und Tier
Albert Newen
Hat der Mensch eine Sonderstel-
lung als einziges Lebewesen mit
Geist und Intelligenz? Neue Er-
kenntnisse von Verhaltens- und
Hirnforschern stellen dies in Frage
schlichting!
60Spurenlesen
in der Regentonne
H. Joachim Schlichting
Vom Flug der Wassertropfen
4
SPEKTRUMDERWISSENSCHAFT·APRIl2011
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sPektrogramm
8 Schadstoffdetektor mit ver-
schränkten Gittern • Masse von
Schwarzen Löchern stark über-
schätzt • Fledermaus ernährt
Kannenplanze • RNA-Schalter mit
Doppelfunktion • Fernwärme-
heizung für das Nordpolarmeer •
Schallwellen formen Wassersäulen
46
TITELTHEMA
Erdähnliche
Exoplaneten
bild des monats
11 Anpassungsfähig
dank Genreichtum
forschung aktuell
12Plattentektonik
im Supercomputer
Realistische Simulation der Erddy-
namik mit adaptivem Rechengitter
15Verhängnisvoller
Direktangriff
Bei multipler Sklerose attackieren
Immunzellen auch Neurone direkt
16Die ersten Araber
Spuren unerwartet früher Besied-
lung auf der Arabischen Halbinsel
203-D ohne Brille
Forscher arbeiten bereits an holo-
graischen Displays
22Springers Einwürfe
Computer wie wir
erde & umwelt
technik & comPuter
80 Die Blaue Revolution
Sarah Simpson
Neuartige Aquakulturen auf hoher
See und umweltfreundlichere
Fischfarmen an den Küsten könnten
die stetig wachsende Weltbevölke-
rung mit dringend benötigtem
Protein versorgen
MatheMatischeUnterhaltUngen
92Vergnügliche Informatik
Erik D. Demaine
Hommage an Martin Gardner
(1914 – 2010): Drei Probleme, die der
Altmeister der Unterhaltungs-
mathematik schon vor Jahrzehnten
beschrieb, inden jetzt neue Lö-
sungen mit Hilfe der modernen
Informatik
r
r
weitere rubriken
3 Editorial
6 Leserbriefe/Impressum
90 Im Rückblick
Vom Schneeräumer zum Raster-
tunnelmikroskop
98 Rezensionen
Apostolos Doxiadis
und Christos H. Papadimitriou:
Logicomix
Karen Gloy:
Unter Kannibalen
ExperiMINTa: Mitmachmuseum
in Frankfurt am Main
Michael Jungert et al.:
Interdisziplinarität
Titelmotiv: Ron Miller (Planet); NASA / ESA
und L. Calçada / ESO (Hintergrund);
Bearbeitung: Spektrum der Wissenschaft
die auf der titelseite angekündigten
themen sind mit r gekennzeichnet
106 Vorschau
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