Spektrum der Wissenschaft 2013 03.pdf

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Traditionelle
Chinesische
Medizin
Die erstaunliche
Renaissance
von Akupunktur
und Co.
MÄRZ 2013
KLIMA
Warum unsere Winter
wieder kälter werden
HERSCHELS ERBE
Die Entdeckung
des Infrarot
ELEKTRONIK
Graphen für schnellere
Transistoren
Die Sprache
des Gehirns
So entstehen
Aufmerksamkeit und
Erinnerungen
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WISSENSCHAFT AUS ERSTER HAND
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Editorial
Hartwig Hanser
Redaktionsleiter
hanser@spektrum.com
Autoren in diesem Heft
Paradoxe Zusammenhänge
D ie hiesigen Winter fallen derzeit vergleichsweise kalt aus – und zwar wegen der Klima­
unser titelthema umfasst zwei
Artikel. Zuerst beschreiben
Terry Sejnowski (links) vom salk
institute for Biological studies
und Tobi Delbrück von der
universität Zürich ab s. 22, wie
elektrische impulse im Gehirn
Aufmerksamkeit und Gedächtnis
steuern: vor allem durch ihre
zeitlichen Abfolgen.
erwärmung. Wie bitte? Zuerst glaubt man glatt, sich verlesen zu haben. Doch genau die­
se paradox klingende Schlussfolgerung zieht der New Yorker Atmosphärenwissenschaftler
Charles Greene in seinem Artikel ab S. 76. Der wesentliche Grund für die sich seit 2009 häu­
fenden Kälteeinbrüche auf der Nordhalbkugel ist demnach im rasant zunehmenden som­
merlichen Abschmelzen des arktischen Meereises zu suchen. Denn diese Entwicklung setzt
eine klimatische Kettenreaktion in Gang, die dafür sorgt, dass im Winter häuiger polare Luft­
massen in unsere Breiten eindringen können. Zudem spielt speziell in den USA auch das
so genannte El­Niño­Phänomen eine wichtige Rolle, das die frostige Tendenz noch massiv
verschärfen kann und dann zu katastrophalen Schneestürmen wie dem »Snowmageddon«­
Unwetter im Februar 2010 führt.
Manche Skeptiker verwenden die Rückkehr der kalten Winter gern als Beleg dafür, dass die
Klimaerwärmung nicht existiert. Das mag auf den ersten Blick sogar einleuchtend erschei­
nen. Doch Greenes Beitrag entlarvt das als oberlächliche Betrachtungsweise. Er zeigt: Wenn
man sich die Mühe macht, die komplexen, ineinandergreifenden Abläufe beim Klima präzise
und detailliert zu analysieren, stößt man auf Zusammenhänge, die ein neues Licht auf das
Gebiet werfen und auch scheinbar paradoxe Sachverhalte erklären können.
im zweiten Beitrag des titel­
themas forschen Rodrigo Quian
Quiroga, Itzhak Fried und
Christof Koch (von links nach
rechts) dem Konzept der »Groß­
mutterzelle« nach. ergebnis:
offenbar braucht es zwar nicht
nur eine, aber doch vergleichs­
weise wenige nervenzellen,
um einen Begriff im Gehirn zu
kodieren (s. 28).
E in anderer Beitrag im Heft, der weit verbreiteten Erwartungen und Vorstellungen ent­
gegenläuft, betrifft die »Traditionelle Chinesische Medizin«. Der Medizinhistoriker Paul
Ulrich Unschuld zeichnet in seinem Artikel ab S. 56 den verblüffenden, kurvenreichen Weg
nach, den die TCM im Lauf der 100 Jahre genommen hat. Ich gestehe: Mir war bisher nicht
bewusst, dass Chinas Regierende die unter diesem Etikett versammelten Heilmethoden und
­rezepte lange als ernsthaftes Hindernis für die Weiterentwicklung des »Reichs der Mitte«
zu einem modernen, zum Westen konkurrenzfähigen Staat empfanden – und diesen Ballast
der Vergangenheit eigentlich so schnell wie möglich loswerden wollten. Lesen Sie, wieso das
Vorhaben gründlich missriet und wie China in der Folge mit einer 180­Grad­Wendung die
kommerzielle Gelegenheit am Schopf packte, mit der TCM gutes Geld zu verdienen: dank
dem Westen!
Eine anregende Lektüre wünscht Ihr
Wie es – von China völlig
ungeplant – zum siegeszug der
»traditionellen Chinesischen
medizin» im Westen kam, erläu­
tert Paul Ulrich Unschuld von
der Charité­universitätsmedizin
in Berlin ab s. 56.
3
SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT · MäRz 2013
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inhalt
3 Editorial
12 Forschung aktuell
6 Leserbriefe/Impressum
Eis in der Gluthölle
Die Raumsonde Mes­
senger hat Wassereis im
ewigen Schatten von
Merkurkratern gefunden
Heißer als unendlich heiß
Physiker stellten ein Gas
mit negativer absoluter
Temperatur her
8 S pektrogramm
7000 Jahre alte Käsesiebe • Organische
Leuchtdioden ohne Metall • Lepraerreger
lässt Stammzellen entstehen • Asteroid
Apophis • Runzelinger greifen besser •
Naturkonstanten – wirklich konstant
SpringerS einwürfe
Wann wir schreiten
Seit’ an Seit’
Rituale prägen nicht nur
die Normalität, sondern
auch den Aufruhr
Saat des Tumors
Neue Ergebnisse bestäti­
gen die entscheidende
Rolle von Krebsstamm­
zellen
11 Bild des Monats
Energie aus dem Zentrum
34
...............................................................................................................
biologie & medizin
Serie Allergie teil 4
34 Der Sinn der Allergie
Noah W. Palm, Rachel K. Rosenstein, Ruslan Medzhitov
Die heftige Immunantwort bei Allergien könnte zur
Soforthilfe gegen Tiergifte und Schadstoffe aus der Um­
welt entstanden sein.
........................................................................................................
Physik & astronomie
44 Herschel und das Rätsel der strahlenden Wärme
Jack R. White
Auf die Idee, Licht und Wärme als dasselbe physikalische
Phänomen anzusehen, kam erst der Astronom William
Herschel. So entdeckte er das Infrarot.
r
44
Schlichting!
52 Lautlose Explosionen
H. J. Schlichting
Rotwein auf dem Tischtuch? Eine gute Gelegenheit, um
einen komplexen Strukturbildungsprozess zu beobachten.
....................................................................................................................
mensch & kultur
62
56 Die erstaunliche Rückkehr der TCM
Paul U. Unschuld
Chinas Machthaber wollten ihre eigene traditionelle
Medizin zu Gunsten moderner westlicher Heilkunst
loswerden. Doch dann kam alles anders.
r
62 In vielen Schritten zur Schrift
Klaus-Dieter Linsmeier
Welche der Kulturen Altamerikas als erste Zeichen nutzte,
um Botschaften in Stein zu ixieren, darüber lässt sich
lediglich spekulieren. Auch dass nur die Maya die Entwick­
lung bis zu einem komplexen Schriftsystem konsequent
verfolgten, bleibt ein Rätsel.
4
SPEKTRUMDERWISSENSCHAFT·MäRz2013
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TITELThEma
r
22 DieSprachedesGehirns
Terry Sejnowski, Tobi Delbrück
Unser Denkorgan arbeitet äußerst efizient. Dazu nutzt es
präzise zeitliche Abfolgen elektrischer Impulse.
28 WiedasGehirndieGroßmuttererkennt
Rodrigo Q. Quiroga, Itzhak Fried, Christof Koch
Speichern wir Begriffe durch ausgedehnte neuronale Netze
oder in nur einer einzigen Nervenzelle?
76
MAtheMAtiSche UnterhAltUngen
70 Liebe zwischen Rittern und Bauern
Christoph Pöppe
Wie kann man Punkten, die zufällig auf der Ebene ver­
streut sind, Teillächen dieser Ebene zuweisen? Mit einem
Algorithmus zur Eheanbahnung!
............................................................................................................................
erde & umwelt
76 Die Rückkehr der harten Winter
Charles H. Greene
In den zurückliegenden Jahren gab es in Europa und den
USA ungewöhnlich strenge Kälteperioden. Es mag
überraschen, aber der Grund dafür ist wohl das verstärkte
Abschmelzen des arktischen Meereises.
r
82
.......................................................... technik & comPuter
82 Graphen – Elektronik aus Kohlenstoff
Keith A. Jenkins
Forscher suchen nach neuen Möglichkeiten, schnellere
Transistoren für Mikrochips herzustellen. Große Hoffnun­
gen setzen sie auf die Kohlenstoffverbindung Graphen.
Doch einen Wermutstropfen gibt es bereits: Für Computer
scheint sie wenig zu taugen.
r
90 Rezensionen
C. Weiss: Risse in der Zeit • M. Hvistendahl: Das
Verschwinden der Frauen • J. Fischer: Affenge­
sellschaft • A. Retzer: Miese Stimmung • F. Frei-
stetter: Der Komet im Cocktailglas • S. Delouvée:
Warum verhalten wir uns manchmal merkwür­
dig und unlogisch? • Die Erdmännchen Gang
97 Wissenschaft im Rückblick
Vom Urmenschen zum Mondkraftwerk
98 Vorschau
titelmotiv: kenn brown, mondolithic studios [m]
die auf der titelseite angekündigten
themen sind mit r gekennzeichnet.
5
WWW.SPEKTRUM.DE
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