In zwei Wochen ist Ostern - Heute ersten Osterhasen gesichtet!

Wie Sie sehen, hatte er es sehr eilig...

Aufgenommen bei meinem morgendlichen Spaziergang auf den "Hasenberg" (bei Zittau, Oberlausitz)

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"Kalte Kernfusion" - wohl doch keine Chimäre?

ACHTUNG: PHYSIKALISCHER HINTERGRUND DES EFFEKTS!


1989, ich kann mich noch gut daran erinnern, ging eine sensationelle Mitteilung durch die Presse: ein amerikanischer (Stanley Pons) und ein britischer Chemiker (Martin Fleischmann) wollten in einem einfachen Versuchsaufbau bei Zimmertemperatur Atomkerne fusioniert haben – ein Vorgang, der sonst nur bei Temperaturen oberhalb der 1 Million-Grad-Grenze zu passieren pflegt…

Mir schienen damals die ersten Erklärungen dazu durchaus plausibel  (es stimmt, Metalle wie Palladium können in ihren Metallgittern extrem viel Wasserstoff aufnehmen, bis zum 1000-fachen ihres eigenen Volumens) – aber trotzdem war die ganze Sache vom kernphysikalischen Standpunkt – wenn man etwas mehr darüber nachgedacht hat – ziemlich absurd. So gesehen hat man es durchaus erleichtert aufgenommen, daß schon kurze Zeit später die Experimente der beiden Chemiker von anderen Forschern nach allen Regeln der Kunst zerlegt und ihre Ergebnisse in Frage gestellt worden sind. Auch waren – und das sollte lange Zeit der Haupteinwand sein – die Experimente nicht reproduzierbar. Kurz gesagt, die Sache wurde als großer Ulk verbucht und kostete den beiden Forscher (durchaus ernstzunehmende Persönlichkeiten, wenn man ihre Biographien und Arbeiten liest) ziemlich viel Renommiere.  Ich kann mich noch erinnern, daß ich einige Jahre später das ziemlich dicke Buch von Frank Close (ein bekannter Elementarteilchenphysiker) „Das heiße Rennen um die kalte Fusion“ gelesen habe, welches komischerweise in der Zittauer Hochschulbibliothek vorhanden ist. An den Inhalt kann ich mich nicht mehr im Einzelnen erinnern außer daß er auch zu dem Schluß kam, daß an der ganzen Sache nichts dran ist. Seitdem ist der Begriff der „kalten Kernfusion“  in Wissenschaftskreisen ziemlich kompromittiert. In den letzten Jahren konnte man ab und an noch lesen, daß ein italienischer Wissenschaftler, der Industrieforschung betreibt und Rossi heißt, an der Sache mit angeblich großem Erfolg weitergeforscht  hat und heute schon in der Lage ist, viele kW an Energie, ohne chemische Reaktionen zu bemühen, quasi aus dem Reagenzglas zu zaubern. Nur wie er das macht, will er niemand so recht verraten –wegen möglichen Patentrechten. So was registriert man als Physiker, stellt es in die Schublade „Spinner“ und vergißt es schnell wieder.

Aber jetzt bin ich in dieser Beziehung – „Kalte Kernfusion“ nennt sich heute „LENR – low energy nuclear reactions“ – doch nachdenklich geworden, Dank eines Vortrages von Prof. Francesco Celani, dem Vizepräsidenten der wirklich nicht als Astrologenverein verschrienen „International Society for Condensed Matter Physics“. Dieser Vortrag fand vorgestern (Donnerstag) in Genf als CERN-Kolloqium statt und kann hier

http://cdsweb.cern.ch/record/1433866/?ln=de 

von jedermann verfolgt werden. Ich war erst einmal erstaunt, daß doch noch eine ganze Zahl von Arbeitsgruppen auf diesem Gebiet forscht – darunter einige Industrieinstitute bekannter Firmen, aber selbst die NASA ist offensichtlich mit dabei. Und es scheint doch etwas daran zu sein. Hier kurz die Quintessenz des gegenwärtigen Standes (Folie 42):

• Der Effekt, den Fleischmann und Pons 1989 beschrieben haben, ist bestätigt. (!)

• Diese Reaktionen (LENR-genannt) treten in kondensierter Materie normalerweise in den Kristallgittern von Metallen auf.

• Die Reaktionen sind Oberflächen-sensitiv. Vergrößert man die Oberfläche, dann vergrößert sich die Reaktionsrate.

• Das Gitter, in dem die Reaktion stattfindet, zeigt in einigen physikalischen Eigenschaften Veränderung.

• Die komplexe Reaktionsumgebung bietet viele Gelegenheiten für eine strikte Kontrolle der Randbedingungen. In den produktivsten Experimenten, in denen das Gitter mit molekularen Wasserstoff oder Deuterium  gesättigt ist, wird sie durch eine chemische Umgebung beherrscht, die viele Ähnlichkeiten mit chemischen Prozessen auf der Grundlage heterogener Katalyse hat.

• Die produktivsten Experimente, die ohne unabhängige wissenschaftliche Kontrolle ausgeführt wurden, behaupten, daß geheime Katalysatoren für die Erhöhung der Reaktionsrate und für die thermischen Effekte verantwortlich sind.

Also, ganz vorsichtig gesprochen, vielleicht bahnt sich hier doch etwas an, was für die Zukunft von größter Bedeutung sein könnte. Zwar kann ich mir immer noch nicht vorstellen, wie die ganze Sache physikalisch funktionieren soll, aber wenn etwas von vielen Leuten unabhängig gemessen wird, dann muß es auch existent sein. Und wenn der Effekt wirklich existiert, muß es auch eine plausible Erklärung dafür geben. Ob "Kernfusion" oder etwas anderes... Wir haben das vor kurzem bei den vermeintlich überlichtschnellen Neutrinos gesehen (siehe hier und hier).  Ich denke, es lohnt sich, die Sache mit der „Kalten Fusion“ zumindest mit einer gewissen Aufmerksamkeit weiter zu verfolgen. Mal schaun, was draus wird.

Ergänzung: 28. März 2012

Auch Heise Online beschäftigt sich mit díesem Thema...  http://www.heise.de/tp/artikel/17/17036/1.html
Und hier die Vortragsfolien:  http://www.scribd.com/doc/86784484/Celani-CERN-LENR-3-22-12

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Einführungsvorlesung Studium Fundamentale - Kosmische Perspektiven

Download der Vorlesungsfolien (pdf) ...

Essay:  Kosmische Perspektiven
Powers of 10 von Charles und Ray Eames (1977)  Wikipedia

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Wanderung im Böhmischen Paradies um die Burg Kost

Ein Gastbeitrag von Björn Ehrlich, Hörnitz

Die Burg Kost im Böhmischen Paradies lohnt sich immer für einen Ausflug.Wenn man rechtzeitig da ist, kann man auch eine Burgführung mitmachen und dabei viel über deren Geschichte erfahren. Ihre erstmalige Erwähnung fand sie im Jahre 1349 als eine der vielen Burgen, die dem Adelsgeschlecht der Wartenberger gehörten (siehe auch den Essay über die Rollburg auf dem Rollberg bei Niemes) .

Idyllisch zwischen Sandsteinfelsen liegt der Obora-Teich...

Hinter diesem kleinen Wasserfall des Wesetz-Baches öffnet sich das Plakanek-Tal und etwas weiter folgt der Dorfanger von Wesetz (Vesec).

 Dieses Marterl mit den Plastiken steht direkt am Ortseingang von Wesetz.

und diese interessante Pumpe ist in Nepriwetz (Nepřívěc) am Talausgang zu sehen.

Und nun wird es langsam dunkel und Venus, Jupiter und Mars stehen hell leuchtend hoch am Himmel...

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Frühblüher: Weibliche Blüten des Silberahorns

Aufnahme:  Werner Schorisch, Zittau

Ziemlich bizarr mit ihren rötlichen Tentakeln erscheinen die weiblichen Blüten des Silberahorn (Acer saccharinum), die bereits im März - meist parallel zu den ähnlichen Blüten der Haselnuß - in Parkanlagen und   Arboretums zu beobachten sind. Der bis zu 30 m hohe Baum stammt aus dem Land, dessen Markenzeichen das Ahornblatt ist. Wie der lateinische Name hindeutet, wurde diese Art von den nativen Einwohnern Nordamerikas zur Zuckergewinnung ("Ahornsirup") verwendet.

Aufnahme:  Werner Schorisch, Zittau

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Introduction to Stellar Astrophysics

Hier könnt Ihr - sollte es Euch interessieren - meine handschriftlichen Ausarbeitungen zur Sternphysik herunterladen und studieren. Hallo David, ich wünsche Dir viel Spaß dabei... Wenn Du Fragen hast, Du kennst ja die Mail-Adresse meines Katers - er hilft Dir dann, wie immer, weiter  ;-)

Und hier der Downloadlink...

Panorama des westlichen Teils des Zittauer Gebirges mit Buchberg und Lausche

Ein Gastbeitrag von Werner Schorisch, Zittau.

Diese Panoramaaufnahme entstand ziemlich genau zum Zeitpunkt des astronomischen Frühlingsbeginns in unmittelbarer Nähe des Steinberges bei Bertsdorf und zeigt im Vordergrund links den langgestreckten Jonsdorfer Buchberg (651 m) und über dem Jägerwäldchen sowie Saalendorf und Waltersdorf die Bergkette mit der Lausche (793 m), der Finkenkoppe (792 m) und dem Weberberg (711 m).

Und hier noch einmal ganz groß  (Achtung: Eventuell lange Ladezeiten).

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Sonnenuntergang am Steinberg bei Bertsdorf im Zittauer Gebirge

Ein Gastbeitrag von Wolfgang Scholz, Bertsdorf.

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Frosch mit Eichenlaub

Zwei gut getarnte Teichfrösche (Rana esculentus - der "Eßbare")...
(Ullersdorfer Teiche unweit von Görlitz, Oberlausitz)

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Planet Mars (37) - Marsatmosphäre IV

Staubteufel

Auf manchen hochauflösenden Fotos der Marsoberfläche sind dünne dunkle Spuren auszumachen, die sich über eine größere Entfernung erstrecken und die Tendenz haben, bestimmte Richtungen zu bevorzugen. Sie bilden auf der sandigen und staubigen Oberfläche ein Gewirr von Linien, deren Entstehung zuerst nicht klar war. 

Das änderte sich, als Mars Global Surveyor mit seiner Kamera die Entstehung einer solchen linienartigen Struktur direkt beobach­ten konnte. Es handelte sich um eine - auf der Erde würde man sagen „Windhose“ - die über das flache Land raste und dabei die hellere Bodenschicht empor wirbelte, so daß entlang ihrer Bahn der dunklere Untergrund zum Vorschein kam. Dabei ist die Bezeichnung „Windhose“ für einige Exemplare auf dem Mars eher verharmlosend, denn diese schnell rotierenden Staubwirbel können eine Höhe von mehreren Kilometern erreichen und dabei ein Zerstörungs­potential entwickeln, die mit irdischen Tornados vergleichbar sind und sie in dieser Beziehung sogar um Einiges übertreffen können. Diese marsianischen Staubwirbel werden gewöhnlich als Staubteufel (dust devils) bezeichnet und sind in den Sommer­monaten in manchen Gebieten des Mars ein alltägliches Phänomen. Kleinere Exemplare konnten z.B. vom Marsrover „Spirit“, der im Gusev-Krater seine Arbeit verrichtete, in den Sommermonaten fast täglich beobachtet werden. 

Staubteufel entstehen immer dann, wenn sich bei hochstehender Sonne die Luftschicht dicht über dem Boden stark erwärmt und aufzusteigen beginnt (man spricht in solch einem Fall von einer in Bezug auf die Temperatur labilen Schichtung der Luftmassen, da sich bei nahezu Windstille die warme bodennahe Schicht mit der darüber liegenden kalten Schicht nicht durchmischen kann). Im Bereich des Gusev-Kraters ist diese Bedingung im Mars-Sommer gewöhnlich zwischen 10 Uhr und 15 Uhr Ortszeit (ein Marstag ist mit 24 Stunden und 39 Minuten nur 39 Minuten länger als ein Tag auf der Erde) erfüllt. Dabei entstehen kleine konvektive Warmluftblasen, die vertikal zu rotieren beginnen. Bläst jetzt ein kleiner Windstoß solch eine konvektive Zelle um, dann beginnt sie u.U. immer schneller horizontal zu rotieren, nimmt dabei Staub auf und es entsteht in einem sich selbstverstärkenden Prozeß eine vertikale, rotierende Säule - ein Staubteufel eben. Die antreibende Kraft ist dabei die heiße Luft im Zentrum, die eine Aufwärtsströmung bildet und - bei den größeren Exemplaren - Staub und Sand bis in mehrere Kilometer Höhe zu transportieren vermag. Der zentrale Bereich entspricht dabei erwartungsgemäß einem Druckminimum und die größten (horizontalen) Windgeschwindigkeiten werden an der Peripherie des Wirbels erreicht. 

Diese typische Signator konnten bereits die Meßgeräte der Carl Sagan Memorial Station (Mars Pathfinder) nachweisen.

Das Diagramm stellt den Verlauf des Luftdrucks über einen Zeitraum von ungefähr zwei Minuten dar und zeigt recht deutlich den Druckabfall um etwa 0.5% gegenüber dem normalen Luftdruck beim Durchgang der Windhose. 

Die folgende schematische Skizze zeigt, wie eine Trombe entsteht:

Außerdem konnten die Meßgeräte des Pathfinder-Landers sehr deutlich die wechselnden Windrichtungen bemerken, die sich aufgrund der Rotation des Wirbels ergeben.

Die dunklen, immer breiter werdenden Streifen auf diesem hochauflösenden Foto der Marsoberfläche stellen die Spuren kleiner lokaler „Tornados“, den sogenannten „dust devils“ dar. Quelle NASA

Besonders nachhaltig wirkt sich der Effekt der Drehimpuls­erhaltung bei der Entwicklung einer sich drehenden Trombe (wie man solche Phänomene in der Meteorologie nennt) aus. Ausgangsparameter sind die Rotationsgeschwindigkeit und die Rotationsfläche, gemessen an der Basis. Durch das Strecken der rotierenden Luftsäule aufgrund der aufsteigenden Luftströmung im Zentrum verringert sich die Rotationsfläche bzw. dessen Radius. Das führt wegen der Drehimpulserhaltung zu einer Vergrößerung der Rotationsgeschwindigkeit der Luftsäule und somit auch der Geschwindigkeit der einströmenden Luft. 

Die stärksten dust devil, die man bisher auf dem Mars beobachten konnte, erreichten am Marsboden einen Durch­messer von mehreren Hundert Metern und eine Höhe von mehreren Kilometern. Sie sind ungefähr 10 mal stärker als die stärksten bekannten irdischen Tornados (die aber auf eine völlig andere Art und Weise entstehen) und sind damit in der Lage – quasi wie Riesenstaubsaugers - riesige Mengen Lockermaterial entlang ihres Weges abzutragen. Man kann ihren Durchmesser anhand ihrer zurückgelassenen Spuren und ihre Höhe an der Länge ihres Schattens bestimmen, wie folgende MGS-Aufnahme von 1999 zeigt:

Anhand des Schattens kann man einige Parameter von „Staubteufel“ bestimmen, z.B. deren Durchmesser und die Höhe, in die sich erstrecken. Quellle NASA 

Irdische Staubteufel können außergewöhnlich große elektrische Ladungen - und damit verbunden - Magnetfelder aufweisen. Sie erhalten ihre Ladung von dem aufgewirbelten Staubkörnchen unterschiedlicher mineralogischer Zusammensetzung, die an­einander reiben und dabei Ladungen freisetzen.

Zwei kleine Staubteufel, die über den Gipfel des Husband Hill‘s rasen, aufgenommen von der Kamera des Mars-Rovers Spirit. Solchen dust devils ist es zu verdanken, daß sich die Stromversorgung der Mars-Rover ab an wieder verbessert hat, in dem sie absorbierenden Staub von den Solar­panels weggeblasen haben. Auf der Erde sind ähnliche „Tromben“ lokal nicht selten. Selbst in Deutschland kann man sie an heißen Sommertagen über abgeernteten Feldern ab und an beobachten. Quelle NASA 

Ähnliches beobachtet man auch, wenn man z.B. Bernstein an einem trockenen Tuch reibt. Kleinere Staubteilchen haben die Tendenz, sich negativ aufzuladen während größere Sandkörn­chen eher positiv geladen sind. Da die aufsteigende, zentrale Säule aus heißer Luft, die den Staubteufel antreibt, den negativ geladenen Staub nach oben transportiert und die schwereren, positiv geladenen Sandkörner nahe am Boden läßt, werden die Ladungen getrennt. Auf diese Weise wird ein elektrisches Feld mit einer Stärke von bis zu 20 kV/m erzeugt Einen ähnlichen Effekt erwartet man auch auf dem Mars. Wenn vielleicht auch nicht die Feldstärken irdischer Tromben erreicht werden, so kann doch der Betrag der Energie, der im elektrischen Feld eines großen Staubteufels gespeichert ist, durchaus um einiges größer sein. Deshalb ist es möglich, daß die dust devils die Elektronik von Marslandegeräten durchaus ernsthaft beeinträchtigen können obwohl ihr anderer Effekt - nämlich das Wegblasen von Staub von Sonnenkollektoren - beispielsweise. mitgeholfen hat, die Lebensdauer der Marsrovern Spirit und Opportunity wesentlich zu verlängern.

Nächstes Mal: Die Marsatmosphäre V - Wolkenbildung und Niederschläge

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Dreikant-Zwergsackträger

Also gut, ich vermute, daß es sich bei dieser eingesackten Raupe um die Raupe des Sackträgers Dahlica triquetrella handelt. Ich habe sie heute im "Schülerbusch" bei Zittau (Oberlausitz) fotografiert, wo sie auf einem Geländer am Steinbruch herumkrabbelte. Meine Vermutung stützt sich auf die Beobachtung, daß der Sack einen etwas dreieckigen Querschnitt hat, was ich so bei anderen Sackträgern noch nicht beobachtet habe. Die Raupe, die im Sack überwintert, lebt an Laubholzflechten und verpuppt sich Ende März / Anfang April. Die Männchen sind - wie es bei Schmetterlingen im Allgemeinen üblich ist - beflügelt, die Weibchen dagegen nicht. Wenn das Weibchen nicht befruchtet wird, legt es trotzdem seine Eier in dem nun leeren Sack ab. Daraus entwickelt sich dann die parthenogenetische Form dieser Art.  

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Silberreiher und Graureiher

Bei meiner morgendlichen Exkursion heute habe ich zum ersten Mal auf dem Hasenberg bei Zittau (Oberlausitz) einen Silberreiher (Casmerodius albus) gesehen. Zwar ist er in der Niederung der "Preussischen Oberlausitz" mit seinen vielen Teichen nicht selten (er brütet dort auch), aber im Gebirgsvorland kommt er höchstens mal als Irrgast beim Durchzug vor. Interessant war, daß neben ihm auf dem Acker auch ein Graureiher (Ardea cinerea) stand. Ihn sieht man hier aber durchaus regelmäßig. 

Näher kam ich nicht an ihn ran - er war äußerst scheu und verabschiedete sich auch gleich von hier...

Hier noch im Blickfeld mit drei Elstern - dann verschwand er langsam in Richtung Horizont...

Aber dafür konnte man auf dem Teich noch eine der seltenen Spießenten (Anas acuta) sehen...

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