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| 0:00-1:30 | Wissenschaft Live - Mikroskopie am Limit | 90 min | 2000 |
| Wolfram Knapp (bild der wissenschaft) Bilder von Atomen - das Reich der Nanowelt hat faszinierende Möglichkeiten für unseren groben Alltag eröffnet, wie die Forscher im Deutschen Museum Bonn und mit einer Live-Schaltung zum Institut für Kristallographie an der Ludwig-Maximilians-Universität in München erläuterten. »Wir begeben uns heute ins Allerkleinste, das es gibt, in die Nanowelt, ins Reich der Atome«, eröffnete Moderator Ranga Yogeshwar das Wissenschaft live am 31. Januar im Deutschen Museum Bonn. Wieder waren einige hundert Besucher gekommen, um live Wissenschaft zu erleben, und viele tausend sahen gleichzeitig die Übertragung im Fernsehsender Phoenix. »Wie klein ist das eigentlich, ein Nanometer?« fragte Yogeshwar den Experten im Museum. »Ein Milliardstel eines Millimeters. Das ist so winzig, daß man es sich nur durch ein Modell klarmachen kann«, erläuterte Professor Dr. Wolfgang M. Heckl vom Institut für Kristallographie an der Ludwig-Maximilians-Universität München. »Vergrößern wir ein Nanometer auf die Dicke eines Fußballs, dann würde im gleichen Maßstab ein Meter so groß wie die Strecke von der Erde bis zum Mond. Ein Nanometer, das ist das Maß, mit dem man Atome mißt. Man hat es bis vor kurzem noch für unmöglich gehalten, Atome jemals sehen zu können, da sie viel kleiner sind als alles, womit man sie sehen könnte, also etwa Lichtwellen. Und sogar die Elektronenmikroskope sind ein viel zu grobes Werkzeug dazu. Doch dann kamen Gerd Binnig, Heinrich Rohrer und Christoph Gerber und bauten das Rastertunnelmikroskop. Mit diesem Gerät kann man eine Oberfläche so fein abtasten und ein Bild von ihr machen, dass man die einzelnen Atome al »Nicht nur die Forschung profitierte davon«, ergänzte Professor Dr. Josef Nassauer, Geschäftsführer der Firma Bayern Innovativ GmbH in Nürnberg. »Das Interesse der Wirtschaft an der Nanotechnologie war schnell geweckt. Man kann das Kleinste nun nicht nur sehen, man kann auch damit arbeiten.« Das war für Yogeshwar das Stichwort, um per Videoleitung ins Institut für Kristallographie nach München zu schalten. Via Bildschirm betonte Direktor Professor Dr. Heinz Schulz die Bedeutung seines Instituts: »In der Menschheitsgeschichte haben die jeweils herrschenden Technologien und das hauptsächlich verwendete Material ihren Zeiten den Namen gegeben, zum Beispiel Steinzeit, später Eisenzeit, Bronzezeit und so weiter. Heute leben wir in der Kristallzeit. Kristalle dominieren die moderne Technologie. In Ihrer Armbanduhr regelt ein Quarzkristall die genaue Zeit, sogar das Glas vorn ist oft ein Kristall. Wir unterschätzen oft die Bedeutung von Oberflächen. Sehr viel von dem, was in unserer Welt geschieht, sind Reaktionen an Oberflächen. Nur ein Beispiel: der Katalysator im Auto. Er macht das Abgas mit seinen Platinoberflächen unschädlich. Mit Hilfe des Rastertunnelmikroskops können wir die Oberflächen im Detail anschauen und verstehen, was hier passiert.« Heckl hält einen Eierkarton hoch: »So kann man sich eine kristalline Oberfläche vorstellen. Alle Buckel sind Atome oder Moleküle. Und so sieht auch das Bild aus, das ein Rastertunnelmikroskop zum Beispiel von einer Platinoberfläche zeichnet.« Er erklärt nun das Prinzip dieses Wundergerätes: Eine feine Nadelspitze - so fein, dass das letzte Ende durch ein einzelnes Atom repräsentiert wird - fährt langsam über die Oberfläche, nur wenige Atomdurchmesser von ihr entfernt. Durch das »Nichts« zwischen Nadelspitze und Oberfläche fließt ein Strom, der physikalisch eigentlich gar nicht fließen dürfte, ein »Tunnelstrom«, der sehr stark vom Abstand abhängt, also über einem atomaren Buckel stärker ist als über einem zwischenatomaren Tal. Diese Stromänderungen werden zur Bilderzeugung genutzt. Eine besondere Schwierigkeit bei der Entwicklung des Mikroskops waren die atomgenau feinen Steuerungen der Nadelspitze. Hier half der piezo-elektrische Effekt, der beschreibt, wie sich bestimmte Materialien unter elektrischer Spannung leicht verformen. So konnten Binnig und Rohrer ihre »Laus« bauen, einen kleinen, dreieckigen Nadel-Träger, der sich piezo-elektrisch angetrieben ähnlich bewegt wie ein Regenwurm: Ein Teil haftet auf dem Untergrund, während der andere sich streckt und vorwärtsschiebt. Im abwechselnden Zusammenziehen und Ausdehnen bewegt sich die Laus vorwärts und schiebt die abtastende Nadelspitze über die Oberfläche. 4000 solcher Schritte macht sie pro Sekunde, jeder 500 Nanometer groß. Die Münchner Nanoforscher nahmen den Vergleich mit dem Regenwurm auch prompt wörtlich und inszenierten ein Wettrennen Laus gegen Regenwurm. Am Bildschirm konnten die Besucher im Museum verfolgen, wie der Regenwurm in diesem ungleichen Kampf haushoch gewann. Das Rastertunnelmikroskop kann aber nicht nur sehen, es dient auch als Werkzeug: Kommt die Spitze einem Atom oder Molekül zu nahe, bleibt es an der Spitze hängen und kann weggetragen werden. Mit dieser Methode ist es möglich, atomare Strukturen im Detail zu manipulieren. Das demonstrierten die Forscher in München, indem sie aus einer Oberfläche reihenweise einzelne Moleküle so herausboxten, daß die Leerstellen den Schriftzug DMB zeigten, Deutsches Museum Bonn. Es waren bei Wissenschaft live diesmal Schüler aus nicht nur einer, sondern aus zwei Schulen im Museum. Die Schüler vom Bischöflichen-Cusanus-Gymnasium in Koblenz hatten sich auf biologische Fragen vorbereitet, zum Beispiel den Theorien zur Entstehung des Lebens, und auf ihrer Homepage (http://www.uni-koblenz.de/~odsgroe/nanokos.htm) ausführlich aufbereitet, während die Schüler des Physik-Leistungskurses vom Max-Planck-Gymnasium München sich mit dem Auflösungsvermögen verschiedener Mikroskope und der Arbeitsweise des Rastertunnelmikroskops befaßt hatten. Einer dieser Jungforscher zeigte an einem selbstgebastelten Apparat, wie man mit einer Spitze aus einer Lage von Tischtennisbällen einzelne herausheben kann - ein etwa millionenfach vergrößertes Modell des Rastertunnelmikroskops. Eine Schülerin aus Koblenz erklärte anhand eines Posters, wie sich Seifenblasen durch eine bestimmte Orientierung der bipolaren Moleküle bilden und dadurch ihre Stabilität erhalten - was einige Freundinnen der Klasse spontan demonstrierten, indem sie schillernde Seifenblasen in die Halle bliesen. Eine andere erläuterte an einem Schaubild, welche Möglichkeiten der Lebensentstehung es auf der Erde gab, wobei der Kern der Sache jeweils das Zusammenlagern von Molekülen war. So konnten aus einfachen anorganischen Molekülen kompliziertere entstehen, schließlich die komplexen Bausteine des Lebens. »So ist die Nanotechnologie«, sagte Yogeshwar nachdenklich, »der Schlüssel, um das Leben zu verstehen.« »Mehr noch«, ergänzte Heckl, »sie hat das Leben erst möglich gemacht.« Siehe auch bei Transhuman.de: Spezielle Presse-/Medien-Berichte |
Phönix | ||
| 1:30-2:52 | Metamorphosen - Drei Begegnungen mit dem Tod | 82 min | 1999 |
| Dokumentarfilm
von Thomas Riedelsheimer
Der
Dokumentarfilm "Metamorphosen" porträtiert drei Menschen, die
ganz persönliche Begegnungen mit dem Tod haben oder hatten. Dabei geht
es nicht so sehr um den konkreten Moment des Sterbens, sondern um das Phänomen
Tod, um dieses unbekannte Geheimnis, das unser Leben, unser Menschsein
entscheidend mitgestaltet. |
3Sat | ||
| 2:52-Ende | Futura -3- Der Mensch - Einsam im Kosmos ? | 45 min | 2000 |
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Sie würden alles dafür geben, um zum Stern ihrer Träume reisen zu dürfen, zur fernen Sonne, um die ein Planet kreist, den sie entdeckt haben - Geoff Marcy und Alan Butler, die beiden weltweit erfolgreichsten "Planetenjäger". Am Keck-Observatorium auf Hawaii bringt ihnen das Licht der Sterne laufend neue Hinweise auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Die Franzosen Michel Mayor und Didier Queloz hatten 1995 den ersten fernen Planeten gefunden. Marcy und Butler betreiben das Geschäft auf amerikanische Art, als Rekordjagd. Die Existenz von Exo-Planeten kann man bis heute nur indirekt nachweisen, durch die Wirkung der Schwerkraft eines Planeten auf seinen Mutterstern. Doch die Astronomen sind sich sicher: Mit künftigen Beobachtungstechniken wird man Exo-Planeten fotografieren können. Planeten bedeuten noch lange nicht Leben, schon gar nicht intelligentes Leben. Sind wir allein im Kosmos? Vielleicht werden wir es nie erfahren, vielleicht aber wird das SETI-Projekt die Sensation liefern: Signale von Außerirdischen! SETI - Search for Extraterrestrial Intelligence. Im Dschungel von Puerto Rico lauscht man mit dem größten Radioteleskop der Welt für SETI in die Tiefen des Kosmos. Und eine Weltgemeinde stellt ihre Computer zur Verfügung, um die Signale auszuwerten, im Projekt SETI at home. Die Wissenschaft geht davon aus, dass die Entwicklung von Leben kosmischer Alltag ist - nur, wo ist es und wie finden wir es? Als Mitglied der D2-Mission war der Astronaut Ulrich Walter tief beeindruckt vom Anblick des blauen Planeten, einsam in der Weite des Kosmos. Er hält es für wahrscheinlich, dass Menschen die Milchstraße besiedeln, mag es auch Jahrmillionen dauern. Als kosmische Basis werden die Milliarden von Menschen allerdings Mutter Erde noch eine Weile brauchen. Die Astronomie des 21. Jahrhunderts wird von der Suche nach Planeten und nach Spuren von Leben im Kosmos bestimmt sein. Futura - Aufbruch ins Dritte Jahrtausend. Bem.: Hundert Prozent Optimismus. Fast Extropianisch... :-) |
BR |
Ó Sven Haferkamp 27.04.2000 webmaster@extropie.de [Home]