Mensch mit Sonnenbrille schaut durch Lupe

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Niemand kann alles wissen. Auch wir nicht. Aber wir können nach­fragen. Schreib uns, was dich im Bereich der Elektro­technik & IT interessiert und wir schicken es weiter. An Expert*innen, die auch nicht alles wissen. Aber die Antwort auf deine Frage.

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Rasenmäh-Roboter besitzen momentan keine Intelligenz

Wie erkennen Rasenmäh-Roboter, wo sie mähen müssen?

Von Laurina

Wie erkennen Rasenmäh-Roboter, wo sie mähen müssen?

Von Laurina

Rasenmäh-Roboter besitzen momentan keine Intelligenz Eigentlich ist es ein alter Traum der Menschheit, intelligente Maschinen wie z.B. Roboter zu entwickeln. Die Intelligenz der derzeit vorhandenen Roboter entspricht aber der eines 3 bis 5-jährigen Kindes – kurz gesagt sie sind noch nicht sehr intelligent. Speziell die von Dir angesprochenen Rasenmäh-Roboter besitzen überhaupt keine Intelligenz. Sie erkennen daher auch nicht, wo Gras gemäht werden sollte. Derzeit muss man ihnen mittels eines eingegrabenen Drahtes sagen, wo die Grenzen der Rasenfläche sind. Sie fahren dann diese Fläche nach einem vorgegebenen Programm ab. Das Gras sollte nicht höher als 5 cm sein. Ihre Intelligenz besteht ausschließlich darin, dass sie wenn die Batterieladung einen Minimalwert – meistens 5% – erreicht sich selbsttätig zu einer Steckdose (Docking Station) bewegen und dort ungefähr 2 Stunden bleiben bis sie wieder einsatzfähig sind. Beantwortet von em. o.Univ.Prof. Dr. Dr.hc.mult. Peter Kopacek, Bereich Intelligente Handhabungsgeräte und Robotertechnik, TU Wien.

Wer hat das Perioden­system erfunden bzw. entworfen?

Von Katharina

Wer hat das Perioden­system erfunden bzw. entworfen?

Von Katharina

Das Periodensystem der Elemente wurde in seiner heutigen Form vom deutschen Chemiker Lothar Meyer (1830-1895) und vom russischen Chemiker Dimitri Mendelejew (1834-1907) entwickelt. Beide Forscher schufen unabhängig voneinander ein System, um die chemischen Elemente zu ordnen. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse jeweils im Jahr 1869.

Diese systematische Anordnung der Elemente verwenden wir heute noch. Mittlerweile umfasst das Periodensystem 118 Elemente; es beginnt mit Wasserstoff (H) und endet mit Oganesson (Og). Anlässlich seines 150. „Geburtstags“ hat die UNESCO das Jahr 2019 zum „Internationalen Jahr des Periodensystems“ erklärt.

Beantwortet von Redaktion ScienceClip.at

Im Vakuum kommt es durch den Druckverlust zum Ausgasen von Stickstoff im Blut

Würde die menschliche Haut im Vakuum platzen?

Von Nicholas

Würde die menschliche Haut im Vakuum platzen?

Von Nicholas

Im Vakuum kommt es durch den Druckverlust zum Ausgasen von Stickstoff im Blut

Die menschliche Haut ist ein erstaunlich guter Druckbehälter: Wenn ein Mensch ohne Raumanzug dem Vakuum des Weltraums ausgetzt ist, würde es zwar zu (sehr schmerzhaften) Schwellungen kommen, aber platzen würde die Haut nicht. Was aber passiert ist – ähnlich wie bei Tauchunfällen – dass aufgrund des plötzlichen Druckverlustes es zum Ausgasen von Stickstoff im Blut käme – was wiederum zum Verschluss von lebenswichtigen Blutgefäßen führt.

Es gab einmal einen Unfall in einer Vakuumkammer bei einem Raumanzugstest als ein Handschuh-Flansch nicht richtig verschlossen war: Der Techniker berichtete, dass das letzte, woran er sich vor dem Bewusstseinsverlust erinnern konnte, der metallische Geschmack auf der Zunge war, als der Mundspeichel bei dem niedrigen Luftdruck zu köcheln begann.
Wir gehen davon aus, dass ein kurzer Druckverlust von 20-30 Sekunden prinzipiell überlebbar ist.

Beantwortet von Dr. Gernot Grömer, Vorstand des Österreichischen Weltraum Forums.

Messen der Lichtgeschwindigkeit durch präzise Stoppuhren

Woher wissen wir eigentlich, wie schnell das Licht ist?

Von Nicole

Woher wissen wir eigentlich, wie schnell das Licht ist?

Von Nicole

Messen der Lichtgeschwindigkeit durch präzise Stoppuhren Im Prinzip kann man die Geschwindigkeit des Lichts genauso wie bei anderen Objekten messen. Man legt eine Entfernung (z.B. in Kilometern) fest (bezeichnen wir diese als D) und man misst, wie viel Zeit (z.B. in Sekunden) das Objekt braucht, um diese Entfernung zurückzulegen. Wenn T diese Zeit ist, dann ist die Geschwindigkeit V=D/T Kilometer pro Sekunde.

Klingt einfach, aber man muss sich dazu vorstellen: die Lichtgeschwindigkeit ist riesig. Sie beträgt ca. 300.000 Kilometer pro Sekunde, ist also z.B. 50 Millionen Mal schneller als ein Fahrrad. In einer Sekunde kann ein Lichtsignal fast 8 Mal die Erde umrunden. Wählt man also zur Messung eine beliebige Entfernung auf der Erde, braucht man dazu eine sehr genaue „Stoppuhr“, die vor ca. 350 Jahren sicherlich nicht vorhanden war, als die Lichtgeschwindigkeit erstmals vom Dänischen Wissenschaftler Ole Roemer gemessen wurde.

Die Lösung bestand darin, eine größere Entfernung, in diesem Fall zu den Planeten zu verwenden. Roemer beobachtete die Bahn des Jupitermondes Io. Durch seine Bewegung „versteckte“ sich Io immer zu regelmäßigen Zeitpunkten hinter Jupiter. Roemer bemerkte, dass wenn die Erde weiter weg von Jupiter war, dieses „Verstecken“ um ca. 22 Minuten später stattfand, als wenn die Erde näher bei Jupiter war. Der Grund dafür war einfach, dass im ersten Fall die Information, dass Io sich versteckt hatte, 22 Minuten (also 1320 Sekunden) länger brauchte, um die Erde zu erreichen als im zweiten Fall. Diese Information ist nichts anderes als ein Lichtsignal. Der Unterschied zwischen der maximalen und minimalen Entfernung der Erde von Jupiter (ca. 300 Millionen Km) war bekannt. Daraus konnte man die Lichtgeschwindigkeit V=D/T=230.000 Kilometer pro Sekunde ableiten, was schon ziemlich nahe am richtigen Wert war!

Inzwischen (seit ca. 200 Jahren) hat man so präzise „Stoppuhren“ entwickelt, dass man die Lichtgeschwindigkeit auf kürzeren Entfernungen, also Entfernungen auf der Erde oder sogar in einem Labor, und mit immer besserer Genauigkeit messen kann. In diesen Fällen besteht fast immer das Prinzip darin, ein Lichtsignal zu einem entfernten Spiegel zu schicken, und die Zeit zu messen, die es braucht, bis es wieder zurück ist.

Beantwortet von Univ.-Prof. Dr. Enrico Arrigoni, Institut für Theoretische Physik und Computational Physics der TU Graz.
Schädel auf schwarzem Tisch

Warum sterben wir?

Von Esma und Pamela

Warum sterben wir?

Von Esma und Pamela

Schädel auf schwarzem Tisch

Liebe Esma, Liebe Pamlea,


“…death is very likely the single best invention of life”, sagte der charismatische Apple-Gründer Steve Jobs in seiner Rede anlässlich der Graduiertenfeier im Jahre 2005 an der Universität Standford, USA. Jobs bezog sich auf den Kreislauf des Lebens in dem Altes durch sein Sterben Platz für das Jüngere macht, das damit selbst zum Alten wird. Neben dieser sehr pragmatischen, und wie ich meine, auch richtigen Ansicht über den Sinn des Sterbens, gibt es aber auch einen biologischen Hintergrund, warum (fast) alles Lebende auf unserem Planeten vergänglich ist. Prinzipiell sollte man von zwei Prozessen des Alterns sprechen:

1. Eine Verkürzung der sogenannten Telomeren, das sind die Enden der Chromsomen, führt zu einer nachlassenden Teilungsfähigkeit der Zellen. Das bedeutet, dass sich die Gewebe nicht mehr so rasch regenerieren können und entstandene Schäden nur mehr schlecht repariert werden können. Dadurch werden Organe alt und können dann irgendwann einmal nicht mehr ihrer Aufgabe nachkommen. Es gibt sogar ein Enzym, das diese Telomeren reparieren kann, aber damit sollte man nicht „herumspielen“ denn das Vorhandensein genau dieses Enzyms ist bei vielen Krebszellen für das starke Wachstum verantwortlich.

2. Durch die ständige Aktivität der Zellen und der ununterbrochenen und notwendigen Neubildung von Eiweißmolekülen ermüdet dieses System mit der Zeit. Dabei kommt der Fehlfunktion der Mitochondrien die entscheidende Funktion zu, die in weiterer Folge auch andere Organelle betrifft. Dadurch entsteht während der Eiweißproduktion unbrauchbarer Abfall, der sich in der Zelle ansammelt und die Zelle in ihrer Aktivität mehr und mehr einschränkt. Man hat festgestellt, dass viele Menschen die über 100 Jahre alt sind, eine bestimmte Enzymform besitzen, die die Mitochondrien vor solchen Fehlfunktionen schützt. Das Gleiche hat übrigens auch der faktisch unsterbliche Süßwasserpolyp... nun ja, bei Menschen scheint’s also doch ein wenig komplizierter zu sein.

Der Tod tritt dann durch ein Versagen eines nicht mehr funktionstüchtigen Organs ein (z. B. ein Blutgefäß platzt, das Herz hört auf zu schlagen, Teile des Gehirns entgleisen). Die moderne medizinische Forschung versucht vor allem vorzeitige Alterungsprozesse oder Krankheiten zu vermeiden. Eine Verlängerung des Lebens, auch wenn dies, zumindest in einem gewissen Rahmen auch ein Ergebnis dieser Bemühungen sein wird, ist nicht das Ziel unserer Bemühungen – frei nach dem Motto, „künftige Generationen sollen nicht unbedingt viel länger leben, aber gesünder sterben“.

Beantwortet von Univ. Prof. Dr. Wolfgang F. Graier, Vorstand des Institutes für Molekularbiologie und Biochemie der Medizinischen Universität Graz.

Wolken entstehen durch Kondensation von Wasser

Woher kommen Wolken?

Von Almir

Woher kommen Wolken?

Von Almir

Wolken entstehen durch Kondensation von Wasser

Wolken entstehen, wenn Wasserdampf kondensiert. Von Seen, Flüssen und Pflanzen verdunstet Wasser in die Luft und wird mit dem Wind in alle Richtungen transportiert - auch in die Höhe. Wenn es kälter wird, kondensiert der Wasserdampf wieder, und es entstehen viele sehr kleine Tröpfchen. Wir sehen dies als Wolken. Wenn die Tröpfchen wieder verdunsten, lösen sich die Wolken auf, wenn die Tröpfchen wachsen, weil immer mehr Wasserdampf kondensiert, dann können sie so groß werden, dass sie als Regentropfen herunterfallen. Dann regnet es.

Beantwortet von Univ.-Prof. Dr. Helga Kromp-Kolb, Institut für Meteorologie / Department Wasser-Atmosphäre-Umwelt der BOKU Wien.

Frau mit weißen Kopfhörern

Wieso empfinden wir Melodien unterschiedlich?

Von Laura

Wieso empfinden wir Melodien unterschiedlich?

Von Laura

Frau mit weißen Kopfhörern

Diese Frage sieht auf den ersten Blick recht einfach aus, sie ist es aber nicht - aber sie ist sehr gut gestellt: Die Frage bezieht sich nämlich einerseits auf die Melodien selbst, andererseits aber auf unser Empfinden. Dies ist ein großer Unterschied, denn wir alle empfinden Dinge (also auch Melodien) niemals gleich, wir haben alle eine andere Geschichte, andere Vorlieben, und verschiedenartige Bildung. Eine Melodie mag zwar die gleiche sein, zwei Personen werden sie aber jeweils anders empfinden.
Wenn ein Mensch Musik hört, nimmt er natürlich nicht nur eine Melodie wahr. Musik besteht mindestens auch aus ihrer Entwicklung in der Zeit (also Rhythmus) und ihrer Klanglichkeit (etwa mit welchem Instrument gespielt wird, oder ob gesungen wird), aus ihrer Lautstärke und ebenso wirkt ihr Umfeld (etwa ob auf einem Konzert gespielt wird, ob man alleine mit Kopfhörer hört, usw.).

Innerhalb der Musikwissenschaft beschäftigt sich besonders die sogenannte Musikpsychologie mit solchen Fragestellungen. Ich werde zuerst versuchen, die Frage anhand von Forschungsergebnissen der Musikpsychologie zu beantworten. Mal sehen, wie weit wir damit kommen:
Betrachten wir als erstes nur die Melodien: Es gibt Studien, die recht klar zeigen, dass Melodien mit kleinen Intervallen (das sind die Abstände zwischen den einzenen Tonhöhen) weniger aktivierend wirkt als mit großen Intervallen; ebenso wirken tiefe Lagen (Bass, Alt) weniger aktivierend als hohe (Tenor, Sopran). Insgesamt scheinen also Melodien in tieferen Lagen und mit kleinen Intervallschritten eher beruhigend zu wirken, während Melodien in hohen Lagen mit großen Intervallen wohl eher aufwühlend sind.

Daneben kommt es noch darauf an, welche Töne gespielt oder gesungen werden. Wenn die Töne (auch wenn sie hintereinander klingen) eine sogenannte Konsonanz bilden (etwa einen Dreiklang, Terz, oder Sext) bringt dies eine unterschiedliche Empfindung hervor, als wenn sie Dissonanzen bilden (etwa Sekund, Septime, oder den Tritonus, das sind 6 Halbtonschritte). Eine Melodie, die mehr Dissonanzen bildet, wird allgemein eher als unangenehm, spannend oder aufwühlend empfunden, während konsonante Melodien eher beruhigend, aber auch eher langweilig empfunden werden.
Wie gesagt beinhaltet Musik aber noch andere Aspekte. Schnelles Tempo und komplexe Rhythmen, sowie hohe Lautstärke rufen allgemein auch eher Empfindungen wie Spannung oder Aktivierung hervor, während leise Musik mit einfachen Rhythmen und langsamem Tempo eher beruhigend wirkt.

Dies in etwa sagt die Musikpsychologie zu Deiner Frage. Psychologie bezieht sich aber meist auf eine Art "Durchschnittsmensch", üblicherweise mit einer westlichen, "klassischen", also europäischen Musikauffassung. Die Musiksoziologie (Wissenschaft von der Bedeutung der Musik in der Gesellschaft) dagegen würde gleich nachfragen: "Empfindet etwa ein Opernbesucher die gleiche Melodie als beruhigend wie ein Death-Metal-Fan?" Es ist ganz klar, dass dem nicht so ist. Musiksoziologen würden sagen, dass diese Art der Empfindung "konstruiert" ist, das heißt, dass sie vom sozialen Umfeld und von der Geschichte eines Individuums "gemacht" wird. Die musikalische Vorbildung ist hier ganz wichtig, z.B. je nachdem ob eine Person nun lieber Mozart-Opern hört oder vollverzerrte Stromgitarrenorgien, wird sie auch Empfindungen wie "beruhigend" oder "aufwühlend" jeweils ganz anderen Melodien oder Musikstilen zuschreiben. Neben der psychologischen Wahrnehmung und Verarbeitung spielt also auch das soziale Umfeld eine wichtige Rolle.

Eine weitere Wissenschaftsdisziplin, die Ethnomusikologie (Wissenschaft von Musik in den vielen Kulturen der Welt) hat auch etwas zu Deiner Frage zu sagen. Es gibt nämlich sehr viele Musiktraditionen auf dieser Welt, wo ganz andere Töne und Tonabfolgen verwendet werden als in der klassischen oder der Pop-/Rock-Musik. Beispielsweise die sehr kunstvolle Musik der indonesischen Gamelan-Orchester oder der ostafrikanischen Amadinda-Xylophone verwendet Klänge, die etwa in europäischem (und musikpsychologischem) Denken gar nicht konsonant oder dissonant sein können. Auch das Zeitempfinden ist ganz anders, Gamelan-Musik kann gleichzeitig extrem langsam werden, während sehr viele Töne gespielt werden, wodurch der ewig langsame Grundrhythmus wiederum als spannend empfunden wird. Amadinda-Musik wird meist so rasend schnell gespielt, dass Europäer dies stets als "aufwühlend" empfinden, obwohl die lokalen Musiker in Ostafrika vielleicht etwas für sie gerade sehr Beruhigendes spielen.

Insgesamt denke ich, dass ich Deine Frage so beantworten kann: Innerhalb einer Gesellschaft oder einer Kultur gibt es meist Regeln, Gewohnheiten, alte tradierte Musikstile, usw., die jeweils recht klar vorschreiben oder vorschlagen, was als beruhigend oder aufwühlend gilt. Diese Regeln und Gewohnheiten sind aber wiederum unterschiedlich, Heavy-Metal-Fans, Opernliebhaber, ostafrikanische Xylophonspieler oder indonesische Gamelan-Hörer folgen dahingehend jeweils ganz anderen Gesetzmäßigkeiten. Wenn bestimmte Musikrichtungen oder Melodien für Dich speziell beruhigend oder aufwühlend sind, empfindet vielleicht schon eine Deiner Klassenkameradinnen etwas anderes. Das ist ja etwas, was Musik so interessant macht, und gleichzeitig so mächtig: Wenn wir die gleiche Musik mögen, also unsere Empfindungen ähnlich funktionieren, dann verstehen wir uns meist recht gut, oder nicht?

Beantwortet von Dr. Bernd Brabec de Mori, Senior Scientist am Institut für Ethnomusikologie der Kunstuniversität Graz, Universitätsassistent am Zentrum für Systematische Musikwissenschaft der Karl-Franzens-Universität Graz.

Warum ist die Licht­ge­schwindig­keit im Vakuum nicht zu über­treffen?

Von Nicholas

Warum ist die Licht­ge­schwindig­keit im Vakuum nicht zu über­treffen?

Von Nicholas

Einsteins spezielle Relativitätstheorie hat die bis Anfang 1900 verwendete Newtonsche Physik verbessert. Die Theorie liefert genaue Aussagen, die in zahllosen Experimenten überpüft und für richtig befunden wurden. Ein Beispiel dafür ist unser GPS, das ohne Berücksichtigung der speziellen Relativitätstheorie nicht funktionieren würde. Zentraler Punkt der Relativitätstheorie ist aber genau diese Aussage: Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum kann nicht übertroffen werden.

Selbst wenn ein fiktives Raumschiff mit 0.6 facher Lichtgeschwindigkeit fliegend einen Ball mit 0.6 facher Lichtgeschwindigkeit nach vorne schießen könnte: Die Geschwindigkeiten addieren sich nicht einfach, sondern die Ballgeschwindigkeit ist kleiner als die Lichtgeschwindigkeit!

Beantwortet von Prof. Dr. Christian B. Lang, Institut für Physik an der Uni Graz.

Person vor nächtlichem Sternenhimmel

Gibt es Parallel­welten?

Von Laura B.

Gibt es Parallel­welten?

Von Laura B.

Person vor nächtlichem Sternenhimmel

Ob es neben unserem Universum noch andere gibt, wissen wir noch nicht. Viele der modernen physikalischen Theorien deuten aber darauf hin. Manchen Hypothesen, wie z.B. der Stringtheorie, zu Folge, ist unser Universum tatsächlich nur Teil eines viel größeren Multiversums.

Es wird vermutlich noch einige Jahrzehnte dauern, bis wir tatsächlich wissen, ob unser Universum allein ist oder nicht. Wir werden aber mit ziemlicher Sicherheit nie in der Lage sein, von einem Universum in ein anderes zu reisen. Die verschiedenen Bereiche des Multiversums sind für immer voneinander getrennt.

Beantwortet von Dr. Florian Freistetter, promovierte am Institut für Astronomie an der Uni Wien.

Ask a scientist.

Wie kommt der Strom ins E-Bike? Was kann der klügste Roboter? Warum ist mein Internet heute so langsam? Oder brennt dir eine ganz andere Frage unter den Nägeln? Stelle sie hier!

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Wie kommt der Strom ins E-Bike? Was kann der klügste Roboter? Warum ist mein Internet heute so langsam? Oder brennt dir eine ganz andere Frage unter den Nägeln? Stelle sie hier!