Rätsel der Wissenschaft

Wie lässt sich Einsteins Gravitationstheorie mit der Quantenmechanik vereinbaren? Beide zählen zu den erfolgreichsten Theorien der modernen Physik und beschreiben die Natur mit beeindruckender Präzision – doch bis heute fehlt ein gemeinsames Verständnis. In der neuen Folge des STANDARD-Podcasts Rätsel der Wissenschaft erklärt der frisch ausgezeichnete Wittgenstein-Preisträger Markus Aspelmeyer, Quantenphysiker an der Universität Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, warum genau jetzt ein historisches Zeitfenster aufgeht, um dieses Jahrhundertproblem erstmals experimentell anzugehen.

Mit winzigen Glaskügelchen, extrem präzisen Gravitationsmessungen und Quantenexperimenten wollen Forschende testen, ob auch die Schwerkraft den Gesetzen der Quantenwelt folgt. Gelingt das, könnte dies den Weg zu einer gemeinsamen Beschreibung der beiden großen Säulen der modernen Physik ebnen – und unser Verständnis der Natur grundlegend verändern.

Mikroorganismen haben keinen besonders guten Ruf. Viele denken bei Mikroben zuallererst an Krankheitserreger. Dabei prägen sie das Leben auf der Erde viel grundlegender: Sie produzieren Sauerstoff, halten Stoffkreisläufe am Laufen, beeinflussen das Klima und leben in enger Gemeinschaft mit Pflanzen, Tieren und Menschen. Ohne sie würde auf unserem Planeten kaum etwas funktionieren.

Erst in den vergangenen Jahren hat die Mikrobiomforschung begonnen zu zeigen, wie eng diese unsichtbaren Lebensgemeinschaften mit der Gesundheit von Menschen und Ökosystemen verknüpft sind. Gleichzeitig entdecken Forschende immer neue Mikroorganismen und stoßen auf Zusammenhänge, die bislang völlig unbekannt waren.

Darüber sprechen David Rennert und Tanja in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts Inside Science mit dem Mikrobiologen Michael Wagner von der Universität Wien. Der Forscher erklärt, warum die Erde über Milliarden Jahre ein Planet der Mikroben war, welche Rolle Mikrobiome für Umwelt und Klima spielen und weshalb wir erst beginnen zu verstehen, wie stark unser Leben von diesen winzigen Organismen abhängt.

Lange galt unser Sonnensystem als Vorlage für alle anderen potenziellen Planetensysteme. Doch die Entdeckung tausender Exoplaneten hat dieses Bild grundlegend verändert. Forschende finden heute Welten mit extremen Temperaturen, gewaltigen Stürmen und möglicherweise sogar Wolken aus Mineralien oder Edelsteinen. Wie lassen sich solche Atmosphären aus vielen Lichtjahren Entfernung überhaupt untersuchen?

Darüber sprechen Tanja Traxler und David Rennert in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts Inside Science mit der Astrophysikerin Christiane Helling vom Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Die Expertin erklärt, wie Astronominnen und Astronomen Atmosphären auf Exoplaneten analysieren, warum die Suche nach Biosignaturen so schwierig ist und welche Teleskope künftig neue Einblicke in fremde Welten ermöglichen könnten.

Der Crashtest-Dummy gilt seit langem als unrühmliches Paradebeispiel für geschlechterspezifische Blindstellen in Datensätzen: Bis heute ist das Verletzungsrisiko für Frauen, wenn sie in Autounfälle verwickelt sind, erheblich größer als für Männer. Hintergrund ist, dass die Crashtest-Dummies, die für Zulassungsverfahren und Sicherheitstests herangezogen werden, sich nach wie vor an prototypisch männlichen Proportionen orientieren. Doch die Verkehrssicherheit ist bei weitem nicht das einzige Feld, in dem der Gender Data Gap zu Problemen führt.

Worin die vielfältigen Gründe für den Gender Data Gap liegen, welche Folgen damit verbunden sind und war sich daran ändern lässt, besprechen Tanja Traxler und David Rennert in der neuen Folge von "Inside Science" mit der Informatikerin Johanna Pirker. Die Expertin für Gaming, Virtual Reality und Künstliche Intelligenz ist als Professorin an der Technischen Universität München und der Technischen Universität Graz tätig.

Bereits in der griechischen Antike haben sich Gelehrte mit der Frage beschäftigt, was eigentlich real ist. Es gab dazu viele, ganz unterschiedliche Überlegungen, die sich teilweise komplett widersprochen haben. Inzwischen ist die Frage nach der Realität auch zu einem kontroversiell diskutierten Thema in der Quantenphysik geworden.

Verschiedene Interpretationen der Quantenmechanik liefern Erklärungen dafür, wie der mathematische Formalismus der Quantenphysik mit unserer Alltagswelt zusammenpasst. Erstaunlicherweise ergeben sich daraus völlig unterschiedliche Sichtweisen darauf, was eigentlich real ist. Welche Schlüsse daraus zu ziehen sind, darüber sprechen Tanja Traxler und David Rennert in der aktuellen Folge von "Rätsel der Wissenschaft".