Neues aus dem Bereich Natur & Umwelt
Wieder salonfähig: Der Stau aus dem Nichts
Mit der physikalischen Verkehrsforschung der 90er-Jahre wurde der Begriffs des „Staus aus dem Nichts“ populär (B.S. Kerner und P. Konhäuser, Phys. Rev. E 48, R2335 (1993)), seine Urspünge gehen aber noch weiter zurück (J. Treiterer und J. A. Myers, in: D. Buckley (Hrsg.), Proc. 6th Intl. Symp. on Transportation and Traffic Theory, Reed, London (1974), S. 13). Kleine Störungen ergeben rasch ausgewachsene Staus, die gegen die Fahrtrichtung propagieren.
Das zugrundeliegende physikalische Phänomen der linearen Instabilität führt zum Anwachsen fast beliebig kleiner Störungen, aber ganz so einfach war es dann doch nicht: erst durch Einführung verschiedener Verkehrszustände und eines Phasendiagrammes können bis heute die besten Voraussagen gemacht werden (M. Schönhof und D. Helbing, Transportation Science 41, 135 (2007)).
Es gibt aber durchaus auch Zweifler, die eine generelle Instabilität des Verkehrsflusses in Frage stellen und auf stets vorhandene explizite Ursachen verweisen.
Die sogenannte „Drei-Zutaten-Theorie“ nennt 3 Hauptursachen für die Entstehung von Verkehrsstaus:
Hohes Vekehrsaufkommen
Räumliche Inhomogenitäten des Streckenverlaufes wie Zufahrten, Spurverengung oder Steigung
Temporäre Störung im Verkehrsfluss wie etwa Spurwechsel oder Fahrzeuganhäufungen
Generell lassen sich aber theoretische Vorhersagen aus empirischen Daten oftmals schwer erkennen, da einfach zu viele Einflussfaktoren mitmischen. Yuki Sugiyama et al. (Y. Sugiyama et al., New Journal of Physics 10, 033001 (2008)) führte nun erstmals ein Experiment durch, um mögliche Einflussfaktoren unter Kontrolle zu halten. Auf einer Kreisstrecke mit einer Länge von 230 m fuhren eine variierende Zahl von Fahrzeugen, welche alle mit einer Geschwindigkeit von 30 km/h und einem sicheren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug unterwegs sein sollten.
Zunächst floss der Verkehr reibungslos, allerdings gelang es nicht allen Fahrern, die Nebenbedingungen zu erfüllen: Nach einiger Zeit tauchten Schwankungen auf, nachkommende Fahrzeuge mussten bremsen, um den Sicherheitsabstand einzuhalten. Die daraufhin folgende Beschleunigung sollte dazu gedacht sein, den sich ausgebildeten Auto-Clustern zu entkommen. Als Folge ergab sich eine Stop-And-Go-Welle, die sich mit 20 km/h gegen die Fahrrichtung […]
100 Jahre Tunguska-Ereignis: Asteroid, Meteorit oder doch exotischer?
Gegen 7.17 Uhr Ortszeit am Morgen des 30. Juni 1908 sitzt ein Mann vor einem Handelsposten in Wanawara in Sibirien. Innerhalb eines Augenblickes wurde er von einer Explosion von seinem Stuhl geschleudert, deren Zentrum 65 km entfernt in der Nähe der Steinigen Tunguska (Podkamennaja Tunguska) die Zerstörungskraft von Millionen Tonnen TNT freisetzte (verschiedene Schätzungen sprechen von 2 bis 50 Mt TNT), Fenster und Türen in Wanawara eindrückte, 60 Millionen Bäume umknickte, noch in über 500 Kilometer Entfernung als heller Feuerschein, starke Erschütterung, Druckwelle und Donnergeräusch wahrgenommen und noch im über 5.000 km entfernten Jena auf dem Straubelschen Vertikalseismograph als schwerste Erschütterungen registriert wurde. Nur wenige Menschen in der Region wurden zu Augenzeugen eines kosmologischen Ereignisses.
Die erste wissenschaftliche Expedition in das Gebiet erfolgte erst 1921, die harten Bedingungen des Sibirischen Hinterlandes vereitelten aber ein Vordringen bis zum Einschlaggebiet. Erst 1927 erreichte eine 2. Expedition das Ziel und konnte erstmals Aufnahmen von der Region anfertigen.
Waldschäden durch das Tunguska-Ereignis (Foto aus dem Jahr 1927).
Aber selbst heute noch kritisieren Forscher fehlendes Detailwissen um den Tunguska-Einschlag. Auf einem soeben zu Ende gegangenen Kongress in Moskau meinte der Astronom Vitali Romeiko:
Damit leisten wir laienhaften Spekulationen über die Ursache Vorschub. Ich kenne 67 Versionen, bis hin zum Absturz eines UFOs.
Der letzte Blauwal in Lebensgröße?
Die Whale and Dolphin Conservation Society zeigt eine Blauwal mittels einer Flash-Animation in Lebensgröße und lässt ihn in majestätischer Zeitlupe am Bildschirm vorbeiziehen.
Im kleinen Übersichtsbild lässt sich der Ausschnitt beliebig verschieben, beim Verlassen der Seite wird man nochmals eindringlich darauf hingewiesen, dass dies der letzte lebensgroße Wal sein könnte, den man zu Gesicht bekommt.
Deutschlands ungeliebte Klimaschützer
Unter diesem Titel fand sich im Focus Nr. 20 vom 10. Mai 2008 ein Inserat des Deutschen Atomforums e. V., in welchem unter unter Berufung auf die niedrigen oder komplett inexistenten CO2-Emissionen von Atomkraftwerken eine Lanze für die Kernenergie gebrochen wird, wohl auch nicht ganz zu Unrecht. Unter Berufung auf einen nachhaltigen Energiemix wird auf den Seiten des Informationskreises Kernenergie die Unverzichtbarkeit der Kernenergie betont und die Position vertreten, dass
…die Nutzung der Kernkraft wesentlich zur Klimavorsorge beiträgt und eine wettbewerbsfähige und zuverlässige Energieversorgung gewährleistet. Damit erfüllt die Kernenergie alle Anforderungen, die an eine nachhaltige Energieversorgung gestellt werden.
In die gleiche Kerbe schlägt eine Stellenanzeige in der Frankfurter Allgemeinen Nr. 109 vom 10. Mai 2008, in welcher die Energie Baden-Württemberg AG für Nachwuchsingenieure „Kerntechnik“ wirbt.
Jedenfalls finden sie die Konzerne in guter und vor allem kompetenter Gesellschaft mit dem Klimabeauftragten der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.
Silber-Nanopartikel: Mehr Effizienz bei der Phototsynthese
Forschern der Universität München ist es gelungen, mit Hilfe von Silber-Nanopartikeln die Effizienz von PCP-Lichtsammelkomplexen (Peridinin-Chlorophyll-Proteine) um den Faktor 18 zu steigern. Als Unterlage für die Sammelkomplexe kamen dabei kleine Silberinseln zum Einsatz, wodurch sich die Chlorophyll-Fluoreszenz deutlich erhöhen ließ.
Laut Meinung der Autoren sollte sich das Verfahren auf auf künstliche Sammelkomplexe anwenden lassen und würde so zu deutlich effektiveren Solarzellen führen (S. Mackowski et al., Nano Lett., 8, 558 -564 (2008)).
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