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Wissenschaft um 11 Archiv

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Kalahari-Erdmännchen in Zeiten des Klimawandels

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Erdmännchen leben in Gruppen und ziehen ihre Jungtiere in den kargen Gebieten der Halbwüsten im südlichen Afrika auf. Marta Manser zeigt, dass sich der Erfolg ihres Zusammenlebens daraus ergibt, wie sie ihre Aktivitäten aufeinander abstimmen und koordinieren. Dazu haben sie eine vielseitige, komplexe «Sprache» mit unterschiedlichen Rufen entwickelt, zum Beispiel um die anderen vor Feinden zu warnen, den Kontakt mit dem Nachbarn aufrecht zu erhalten oder Streitigkeiten um Nahrung zu vermeiden. Erdmännchen zeigen als Tiergesellschaft viele Eigenschaften, die wir bei uns Menschen wiedererkennen.

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Roboter für die Drecksarbeit

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«Wir wollen einen Roboter, der Hindernisse überwindet, zügig unterwegs und gleichzeitig energieeffizient und robust ist», sagt der 33-jährige ETH Assistenzprofessor Marco Hutter im News Magazin der Hochschule. Da klassische Radfahrzeuge schnell an ihre Grenzen stossen, hat er mit seinem Labor vierbeinige Laufroboter entwickelt, welche intelligent und agil selbst unwegsames Gelände meistern. Eingebaute Sensoren vermessen laufend die Umgebung, so dass «das Tier» selbstständig seinen Weg findet.

Marco Hutter wird erzählen, wie seine Roboter in Zukunft in schwer zugänglichen oder für den Menschen gar gefährlichen Orten Arbeiten erledigen sollen. Dank modernster Sensorik und ausgeklügelten Algorithmen erreichen diese Maschinen bereits heute einen hohen Grad an Mobilität und Autonomie. Sein Vortrag gibt einen Einblick in die Forschung im weltberühmten Institut für Robotik und Intelligente Systeme an der ETH Zürich. Anhand von verschiedenen Anwendungsbeispielen zeigt er, wie Roboter ihre Umgebung wahrnehmen, diese verstehen und sich darin auf intelligente Weise bewegen können. Mit den an der ETH entwickelten Technologien entstehen so Maschinen, die bei Such- und Rettungsarbeiten mithelfen, komplett selbstständig Inspektionen von Industrieanlagen, Minenfeldern oder Abwasserkanälen durchführen oder zukünftig als Bauroboter wertvolle Dienste leisten zu können.

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Therapie krebskranker Tiere – Hilfe oder Qual?

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In der hochspezialisierten Veterinärmedizin sind Therapiemöglichkeiten technisch kaum noch Grenzen gesetzt. Gemäss Umfragen sehen 88–98% der Tierbesitzer ihre Tiere als Familienmitglieder. Dieser Anstieg solch tiefer Beziehungen mit Tieren ist ein zunehmend akzeptiertes soziales Phänomen. Dementsprechend bieten veterinärmedizinische Kliniken routinemässig hochstehende diagnostische und therapeutische Modalitäten an.

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Big Data und dessen Auswirkungen auf die Gesellschaft

«Big Data», «Machine Learning», «Deep Learning», «künstliche Intelligenz», es vergeht kaum eine Woche, in der man in den Medien nicht einen Artikel über diese Begriffe liest. Doch was verbirgt sich dahinter und was bedeuten diese Technologien für unsere heutige Gesellschaft? Ersetzen diese Technologien uns Menschen am Arbeitsplatz oder ergänzen sie uns?

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Der Kampf gegen Aids – Erfahrungen aus Simbabwe

Als Prof. Ruedi Lüthy 2003 nach Simbabwe im südlichen Afrika aufbrach, um gegen die Aids-Epidemie zu kämpfen, gab es dort noch kaum HIV-Medikamente. Mehr als 20% der Bevölkerung waren jedoch infiziert, mehr als 120’000 Betroffene starben alljährlich an Aids. In der Hauptstadt Harare baute er eine ambulante HIV-Klinik samt Labor auf, bildete einheimische Fachleute aus und leistete so einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Situation der unzähligen HIV/Aids-Patienten im armen Land.

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Kraftwerk Schweiz – Kann sich die Schweiz ausschliesslich mit erneuerbaren Energien versorgen?

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2011 hat das eidgenössische Parlament die Energiewende beschlossen. In der Folge hat die NGW das Thema Energie auf vielfältige Art und Weise immer wieder aufgegriffen. Besuche im Kern- und Flusskraftwerk Beznau, im Pumpspeicherwerk Grimsel, ein Augenschein bei der NAGRA Forschungsstation im Mont Terri, ein Augenschein beim Solar- und Windkraftwerk auf dem Mont Soleil, Besuche bei grenznahen Photovoltaikkraftwerken, sowie Vorträge über Netzverbund und Smart Grid hatten alle zum Ziel, Informationen aus erster Hand über die verschiedenen Energieträger und die damit verbundenen Problemstellungen zu geben. Dieser neueste Vortrag in der Reihe gibt nun eine Übersicht, wie das Zusammenspiel von Wasserkraft, Photovoltaik, Wind und Biomasse in Kombination mit Speichern und Netzmanagement eine sichere Stromversorgung ermöglichen soll.

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Vom Bodensee bis Winterthur – Geologische Geschichten einiger Landschaften

Die weite Region zwischen Hörnli-Bergland im Süden und der Donau im Norden hat eine bewegte geologische Geschichte erlebt, die zu den heutigen höchst verschiedenartigen Landschaften geführt hat. Einige besonders interessante Entwicklungsabläufe werden im Vortrag schrittweise dargelegt. So sind Rhein und Donau seit 5 Millionen Jahren miteinander eng verknüpft, strömte doch der Rhein einst zur Donau. Heute aber fliesst Donauwasser zum Rhein. Wie die Vulkanruinen im Hegau zeigen, gab es hier aktiven Vulkanismus. Vor rund 7 Millionen Jahren erlosch er; seither hat Erosion die Schlote frei gelegt.

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Grüne Gentechnik und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft

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In der modernen Biologie wird die Grüne Gentechnik besonders kontrovers diskutiert und letztlich von der Mehrheit der Schweizer Bevölkerung abgelehnt. Dabei geht es weniger um Fakten, sondern vor allem auch um Ängste, ethische Fragen, politische Meinungen und wirtschaftliche Interessen. Ich versuche, die Grüne Gentechnik in einem breiteren Kontext zu diskutieren, um so die Kontroverse zu versachlichen und eine unabhängige Meinungsbildung zu erleichtern: Was ist Grüne Gentechnik? Welche Produkte sind zu erwarten? Wie beeinflusst sie die Nachhaltigkeit und Produktionssicherheit in der Landwirtschaft?

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Unsichtbares sichtbar und Unmögliches möglich machen: Die Forschung am CERN

Die moderne Grundlagenforschung in den Bereichen der Teilchenphysik, Astrophysik und Kosmologie untersucht zurzeit grosse offene Fragen, wobei die Phänomene des Mikrokosmos eng mit jenen des Universums auf seinen grossen Skalen zusammenhängen. Es geht unter anderem um die Suche nach neuen fundamentalen Teilchen und die Frage, ob das kürzlich entdeckte Higgs Boson tatsächlich all jene Eigenschaften besitzt, wie von Theoretikern in den 60er-Jahren vorhergesagt. Auch ist bisher ungeklärt, aus welchen Teilchen die Dunkle Materie im Universum besteht, und was hinter der Dunklen Energie steckt, welche dazu führt, dass sich unser Universum immer weiter aufbläst?

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Was Meteoriten uns über die Geburt der Erde verraten

Meteorite sind ausserirdisches Material, das vom Himmel gefallen ist. Die meisten Meteorite stammen ursprünglich vom Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Sie sind Bruchstücke von kleinen Körpern, die sich zu Beginn unseres Sonnensystems gebildet und Milliarden von Jahren praktisch unverändert überlebt haben. Daher erlauben uns Meteorite einmalige Einblicke in die Zeit, als sich das Sonnensystem und die Planeten inklusive unserer Erde bildeten. Dieser Vortrag wird eine kurze Einführung in die Meteoritenkunde geben sowie neuste Forschungsergebnisse vorstellen, die uns die Entstehung der Erde besser verstehen lassen.

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Unfallforschung gestern – heute – morgen

Noch heute gilt der Sicherheitsgurt als Lebensretter Nr. 1 für Autoinsassen. Er wurde 1958 erfunden, durchgesetzt hat er sich jedoch erst mit dem Gurten-Obligatorium. Weitere passive Schutzeinrichtungen wie die steife Fahrgastzelle, diverse Airbags oder der Gurtstraffer folgten, der Strassenverkehr wurde sicherer. Doch die passive Sicherheit, die den Autoinsassen im Falle eines Unfalls schützt, stösst an Ihre Grenzen. Heute entwickeln die Autohersteller Systeme, die Unfallfolgen mildern sollen, indem beispielsweise die Geschwindigkeit vor der Kollision verringert wird und Fahrerassistenzsysteme gar Unfälle vermeiden können.

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Ein Mensch ist kein Wurm, und doch…

Ein Mensch ist kein Wurm. Und doch ist der Wurm uns viel ähnlicher, als man auf den ersten Blick denken könnte. Er besteht aus vielen Zellen, die ähnlich funktionieren wie bei uns. Er hat ein Hirn, Muskeln, einen Magen, muss nach Nahrung suchen und sich vor Gefahr schützen. Er ist bestrebt, viele Kinder zu kriegen und ihnen eine gute Zukunft zu ermöglichen. Können wir etwas über uns selber lernen, wenn wir uns einen Wurm genauer anschauen? Genau diesen Ansatz verfolgen Forscher auf der ganzen Welt, die «Modellorganismen» studieren. Sie helfen uns zu verstehen, wie der Mensch sich entwickelt und wie Krankheiten entstehen.

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Das Gehör – ein empfindliches Meisterwerk der Evolution

Das Gehör ist ein mikromechanisches Wunder der Evolution. Es kann einen gewaltigen Umfang an Reizen abbilden, von fast nicht wahrnehmbar leise bis schmerzhaft laut, von sehr tief bis nahezu unhörbar hoch. Doch es wird durch Spezialisten in der Natur übertroffen, wie z.B. Fledermäusen, die ihr Gehör als einen unvergleichlichen aktiven Sinn nutzen oder Eulen, die anhand der Geräuschkulisse navigieren. Gleichzeitig ist der Mensch aber in der Lage, Strategien und Techniken solcher Vorbilder aus der Natur für sich zu nutzen. Die Umwandlung des Schalls in ein Nervensignal findet in extrem spezialisierten Sinneszellen statt.

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1816 – Das Jahr ohne Sommer: Der indonesische Vulkan Tambora und das Klima in Europa

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Kein Vulkanausbruch der letzten 750 Jahre war so gewaltig wie jener des Tambora im April 1815. Er bescherte West- und Mitteleuropa 1816 einen Sommer, in dem es alle Monate in die Täler schneite, worauf Nahrung unerschwinglich teuer wurde und die Staaten einander den Getreidehandel sperrten. Die ungarische Tiefebene stand sechs Monate unter Wasser und in Indien mutierte die Cholera von einer endemischen zu einer epidemischen Seuche, die sich – mit langfristigen Folgen – global verbreitete.

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Wie weit darf Forschung gehen?

Die Grundlagenforschung basiert auf Neugierde und Wissensdurst. Sehr oft führt sie zu unvorhersehbaren Entdeckungen, die die Gesellschaft entscheidend prägen. Heute verlangt die Grundlagenforschung grosse Investitionen. Die Gesellschaft ist jedoch nicht immer bereit, die Überraschungen der Grundlagenforschung anzunehmen. Lässt sich die Freiheit in der Grundlagenforschung überhaupt einschränken?

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Ein zurückgewonnenes Lächeln dank Wiederherstellungschirurgie

Plötzlich war sie da, die linksseitige Gesichtslähmung. Diagnose: Fazialisnerv gelähmt. Für die Patientin mit dem hübschen Gesicht bedeutete dies von einem Tag auf den anderen, dass sie sich nicht mehr unter die Leute getraute. Ihr bis anhin bezauberndes Lächeln war verschwunden und einer starren Maske gewichen. Der Tag war zur ständigen Qual geworden. Hilfe erhielt die Frau vom Universitätsspital Zürich.

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Sicherheit im Flugverkehr: Entwicklungen und neue Herausforderungen

Moderne Technik und operationelle Massnahmen machen das Fliegen immer sicherer. Das Flugzeug ist heute das Verkehrsmittel mit den wenigsten Unfällen. Ob am Boden oder in der Luft: Hersteller, Airlines, Flughäfen, die Flugsicherung, fliegerärztliches und psychologisches Personal sowie die Behörden tun alles dafür, dass das Fliegen sicher ist und sicher bleibt. Das ist eine verantwortungsvolle und anspruchsvolle Aufgabe, denn die Luftfahrt ist ein komplexes System mit vielen Schnittstellen.

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An den Grenzen des Messbaren

Beim Bedienen der Kaffeemaschine, auf dem Weg zur Arbeit mit dem Auto oder am Computer und iPhone – Überall im Alltag begegnen wir Gegenständen, die bei der Herstellung mit einem kurzgepulsten Laser bearbeitet wurden. Diese leistungsfähigen Lichtquellen werden heute zum Beispiel eingesetzt, um Oberflächen zu gestalten oder Materialien auf die richtige Grösse zu schneiden. Diese Laserquellen können aber auch genutzt werden, um ultraschnelle Vorgänge zu studieren.

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Supernovae als Voraussetzung für Leben

15. März 2015 – Das Universum ist ein unruhiger Ort, in dem ständig neue Sterne entstehen und wieder vergehen. Auch unserer Sonne steht in ferner Zukunft ein vergleichsweise ruhiges Ende bevor. Sie hinterlässt dabei neue Elemente, die in ihrem Inneren geformt wurden.

Glänzendschwarze Holzameise (Lasius fuliginosus) © 2014 Michael Wiesner
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Ameisen – Segen oder Pest?

1. März 2015 – Angenommen Ameisen existierten nicht, müsste man sie dann erfinden? Die Frage mag provokativ klingen, kämpft man vielerorts doch gegen die kleinen Tierchen, seien es Blattschneider-, Pharao- oder Feuerameisen. In der Schweiz hingegen werden Waldameisen seit 1966 als wichtiger Bestandteil des Ökosystems geschützt.

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Wandelzeit

Anfangs Juli 2013 fand auf dem Brunnifirn, an der Grenze zwischen Uri und Graubünden ein spannendes Projekt statt. Die Initiantin Manuela Fischer, deckte zusammen mit ihrem Team bestehend aus Wissenschaftlern, Filmemachern und weiteren Menschen, die sich um das Klima Sorge machten,1500m2 Firn mit einem Abdeckvlies ab. Das Ziel dieser Aktion war, mit einem LandArt-Projekt eine visuelle Botschaft über die Einmaligkeit und die Vergänglichkeit der Natur sowie über ihre Ästhetik auszusenden.
→ Sonntag, 11. Januar 2015

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Unter Bären

7. Dezember 2014 – Er ist wohl der bekannteste Bärenforscher in der Schweiz. Geboren 1977 in Bern und aufgewachsen im Berner Oberland, im Saanenland, studierte David Bittner Biologie an der Universität Bern und promovierte 2009. Seine Dissertation beschäftigte sich mit der Evolution der Felchenarten der drei grossen Berner Seen und unter anderem auch mit im Thunersee beobachteten und bislang unerklärlichen Deformationen der Geschlechtsorgane. Für seine Forschungsarbeiten wurde er 2010 mit dem renommierten Berner Umweltforschungspreis ausgezeichnet.

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Immer mehr Mehrlinge in der Schweiz

9. November 2014 – Innerhalb von 30 Jahren hat sich in der Schweiz die Zahl der lebend geborenen Mehrlinge verdoppelt, die Zahl der Einlinge ist aber bloss um rund 8 Prozent gestiegen. Heute ist also etwa jedes 50. Neugeborene ein Mehrling. Diese Tatsache hat einen erfreulichen und einen bedenklichen Aspekt. Erfreulich ist, dass die Schweiz wieder mehr Nachkommen hat, allerdings immer noch deutlich zu wenig, um die Schweizer Bevölkerung konstant zu halten. Dazu müsste jede Frau im Durchschnitt 2.1 Kinder zur Welt bringen. In Wirklichkeit sind es nur 1,7. Die Bevölkerung in der Schweiz würde also ohne Zuwanderung abnehmen.

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Vertrauen, Fairness und Grosszügigkeit – wie beeinflussen Sexual- und Neurohormone unser Sozialverhalten?

16. März 2014 – Eine zunehmende Anzahl von Forschungsergebnissen legt nahe, dass Neurohormone wie Oxytocin und Sexualhormone wie Testosteron grundlegende soziale Verhaltensweisen des Menschen beeinflussen. Derartige Befunde erinnern uns daran, dass auch Sozialverhalten wichtige biologische Voraussetzungen hat – Voraussetzungen, die bisher weitgehend unerforscht sind.

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Ohne Biodiversität kein Klima

23. Februar 2014 – Biodiversität und Klima hängen von einander ab. Ohne Lebewesen gibt es keine Biosphäre, und ohne Biosphäre wäre die Erde ein Treibhaus mit einer Temperaturvon 200–300 Grad Celsius. Bisher wurde die Biosphäre als Konstante betrachtet,die sich höchstens über geologische Zeitspannen hinweg verändert.

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Chinas Weg zur Innovation

10. November 2013 – Auf welche Traditionen kann China auf dem Weg zur Innovation bauen? Welche Hindernisse gilt es dabei zu überwinden? Mit welchen Lenkungsmassnahmen und mit welchen konkreten Methoden soll die Innovationsförderung vorangetrieben werden? Welche Erfolge sind schon zu verzeichnen?

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Neuroimaging und personalisierte Medizin

2. Dezember 2012 – Neuroimaging und die personalisierte Medizin verändern das Gesundheitswesen und das Verständnis vom Menschen. Dies zeigt sich auch bei den damit zusammenhängenden ethischen und rechtlichen Fragen. Doch was ist das Besondere an diesen beiden Bereichen?

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Kämpfer wider das Chaos oder die Kunst der Verkehrsregelung

20. März 2011 – Die Situation ist alltäglich. Plötzlich schwillt der Strassenverkehr an. Haupt- und Seitenstrassen sind verstopft, an ein normales Fortkommen ist nicht mehr zu denken. Wut und Ärger über den verpassten Termin kommen auf, ein Gefühl, das viele erleben. Lichtsignalanlagen stehen dabei im Fokus des Zorns, eigentlich unverdient, denn gerade die elektronischen Verkehrsregler sind immer raffinierter geworden.

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Evolutionsschübe im Pflanzenreich

29. November 2009 – Über die Evolution der Wirbeltiere während der letzten 60 Milliarden Jahre weiss man heute ziemlich viel, wie sie lebten, warum sie ausstarben. Wie ist aber die enorme Vielfalt der bedecktsamigen Blütenpflanzen, der so genannten Angiospermen, während dieser Zeit entstanden?

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