Die moderne Wissenschaft setzt dem Glauben an Geister und Übernatürliches seit jeher rationales Denken entgegen und trachtet danach, scheinbar unerklärbaren Phänomenen mit wissenschaftlichen Methoden auf den Grund zu gehen. Was haben dann Geister, Dämonen und andere spukende Wesen ausgerechnet in der Physik verloren? Was sollen Geisterfelder in der Quantenfeldtheorie sein – und stehen sie etwa mit den berüchtigten wie flüchtigen Geisterteilchen in Verbindung? Wer oder was ist Maxwells Dämon?...

Als spukhafte Fernwirkung wurde die Quantenverschränkung einst von Albert Einstein verunglimpft. Inzwischen ist aber längst klar, dass sie nicht nur eines der mysteriösesten Phänomene der Quantenphysik ist, sondern auch eines der nützlichsten. Neue Technologien wie Quantencomputer oder Quantensensoren beruhen auf der Verschränkung. Gleichzeitig gibt sie Forschenden immer noch einige Rätsel auf.  In der neuen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft" sprechen Tanja Traxler und...

Astronautische Flüge ins All sind aufregend, inspirierend und auch aus wissenschaftlicher Perspektive interessant. Eines sind sie aber mit Sicherheit nicht: gesund. Die Liste der Gefahren und gesundheitlichen Risiken von Raumflügen ist lang – und viele physiologische Folgen von Weltraumaufenthalten sind zumindest vorübergehend unvermeidbar. Das Herz-Kreislaufsystem und der Muskel- und Knochenapparat reagieren unmittelbar auf einen Aufenthalt in der Mikrogravitation, es gibt aber...

70 Jahre nach der Gründung des Europäischen Kernforschungszentrums (Cern) bei Genf ist die Teilchenphysik um viele Entdeckungen reicher. Doch an großen Rätseln mangelt es weiterhin nicht. Dazu zählt etwa die Frage, wo die ganze Antimaterie geblieben ist. Denn von jedem bekannten Teilchen gibt es auch ein Antiteilchen. Beim Urknall ist dem Standardmodell der Teilchenphysik zufolge gleich viel Materie wie Antimaterie entstanden – und diese hätte sich gegenseitig auslöschen müssen. Warum ist das...

Was passiert, wenn wir sterben? So grundlegend diese Frage ist, so schwierig ist es, eindeutige Antworten darauf zu finden. Viele Faktoren beeinflussen, wie Menschen sterben und wie der Tod subjektiv erlebt wird. Diese Vorgänge wissenschaftlich zu erforschen ist aber alles andere als einfach. Physiologische Untersuchungen zum Vorgang des Todes bringen schwerwiegende ethische Fragen mit sich. Und Erfahrungsberichte von reanimierten Patienten liegen zwar zahlreich vor, stammen aber eben von...

Lange dominierten sie die Tundren des Nordens, dann verschwanden die Mammuts nach und nach von der Bildfläche. Vor etwa 3700 starben die letzten Vertreter der Eiszeitgiganten, nur Funde von Mammut-Überresten bei Bauarbeiten oder in auftauenden Böden zeugen noch von der Existenz dieser majestätischen Tiere. Forschende träumen seit langem davon, Mammuts und andere ausgestorbene Tierarten von Toten zurückzuholen. Bislang scheiterte das aber vor allem an geeignetem biologischen Material dieser...

Mehr als 5500 Planeten, die um ferne Sterne kreisen, haben Forschende in den vergangen Jahrzehnten entdeckt. Wie viele von ihnen Begleiter haben, ist unklar: Noch nie wurde ein Exomond zweifelsfrei nachgewiesen. Fachleute gehen davon aus, dass es im Universum nur so von Monden wimmelt. Denn in unserem Sonnensystem sind sie alles andere als selten – nur die innersten beiden Planeten, Merkur und Venus, haben keine Trabanten. Der aktuelle Rekordhalter Saturn kommt hingegen nach derzeitigem...

Gibt es das Nichts? Ist Leere real? Was ist das Vakuum? Diese Fragen beschäftigen Gelehrte seit Jahrtausenden. Die Suche nach Antworten hat nicht nur zu erbitterten philosophischen Debatten und religiösen Verwerfungen geführt, sondern auch zu zahlreichen praktischen Anwendungen: Wir verdanken ihnen etwa Staubsauger und Vakuumkammern für präzise Industrieprozesse, Raumfahrt und wissenschaftliche Experimente. Rätselhaft bleibt das Vakuum aber bis heute. Auch in der modernen Physik spielt das...

Rund eine Milliarde Hunde leben auf unserem Planeten, die Vielfalt unter ihnen ist enorm: Vom winzigen Chihuahua bis zur riesigen Dogge gibt es hunderte Hunderassen und noch viel mehr Mischlinge und Streuner in allen Variationen. Aber auch wenn die Vierbeiner sehr unterschiedlich aussehen und sich in ihrem Wesen mitunter stark voneinander unterscheiden, stammen sie doch alle von derselben Art ab: dem Wolf. Alle heutigen Hunde tragen noch zu rund 95 Prozent Wolfsgene in sich, ob sie nun...

Der Golfstrom im Atlantik ist so etwas wie die Zentralheizung Europas. Er ist Teil eines riesigen Zirkulationssystems im Atlantischen Ozean, das warmes Wasser in Richtung Norden transportiert und damit in Europa für ein vergleichsweise mildes Klima sorgt. Doch schon seit längerem mehren sich die Anzeichen, dass sich der Golfstrom im Zuge der Klimaerwärmung deutlich verlangsamt. Ein Kollaps dieser Wärmepumpe hätte dramatische Auswirkungen auf das globale Klima und besonders große Folgen für...

Sprichwörtlich ist sie Geld, kommt mit Rat und heilt alle Wunden. Doch was die Zeit eigentlich wirklich ist, lässt sich nicht so einfach beantworten. Seit langem ist sie Thema wissenschaftlicher und philosophischer Kontroversen. Doch je mehr Forscherinnen und Forscher über das Wesen der Zeit herausfinden, desto komplizierter wird unser Bild davon. Dank Albert Einsteins Relativitätstheorie wissen wir, dass die Zeit kein absolutes Uhrwerk ist, das einen unveränderlichen Takt des Universums...

Wenn es um die Ausbreitung nichtheimischer Tier- und Pflanzenarten geht, greifen Ökologinnen und Ökologen zu drastischen Worten: Von biologischen Invasoren ist da die Rede, von gebietsfremden Arten, die zur ökologischen Bedrohung werden können. Übertrieben ist das nicht, tatsächlich handelt es sich um ein weltweit rasant wachsendes Problem: Immer mehr Spezies werden vor allem durch den globalen Warenverkehr und unsere Reisen in neue Gebiete eingeschleppt. Dort können sie sich oft schnell...

Um die Gesetze des Universums zu ergründen, haben Physikerinnen und Physiker das Standardmodell der Teilchenphysik entwickelt. Es beschreibt alle uns bekannten Elementarteilchen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen. Am Ziel sind Forschende damit aber noch lange nicht. Es gibt zahlreiche Hinweise auf eine Physik jenseits dieses Standardmodells, auf Lücken, auf unbekannte Teilchen und mysteriöse Kräfte. Zu den größten ungelösten Rätseln zählt das Materie-Antimaterie-Ungleichgewicht im...

Können Tiere träumen? Wer mit Haustieren lebt, wird diese Frage wahrscheinlich mit Ja beantworten. Hunde, die im Schlaf wild japsen und die Pfoten bewegen oder Katzen, die schlafend auf der Couch scheinbar Mäuse fangen, erwecken jedenfalls den Anschein, intensiv zu träumen. Wissenschaftliche Nachweise für Träume bei Tieren zu erbringen, ist jedoch alles andere als einfach. Lange Zeit galt die Forschung dazu sogar als unwissenschaftlich oder irrelevant. In den vergangenen Jahren hat die...

Woraus besteht das Universum? Alles, was wir über diese große Frage wissen, bildet das sogenannte Standardmodell der Teilchenphysik. Es beschreibt die uns bekannten Elementarteilchen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen. Unser Wissen ist aber begrenzt: Es gibt zahlreiche Hinweise auf eine Physik jenseits dieses Standardmodells, auf unbekannte Teilchen und Kräfte.  Die weltweit wichtigste Forschungseinrichtung, die unser Wissen über die Bausteine der Materie vorantreibt, ist die...

Noch erstreckt sich der Permafrost über gewaltige Areale der Erde. Etwa ein Fünftel der Landmassen auf der Nordhalbkugel weist solche langfristig gefrorenen Böden auf, die größten zusammenhängenden Permafrostgebiete liegen in Sibirien, Kanada und Alaska. Doch gerade die arktischen Breiten sind besonders stark vom Klimawandel betroffen, sie erwärmen sich viermal schneller als der Rest der Welt. Auch der Permafrost taut zunehmend auf – und mit ihm gefährliches Tiefkühlgut. In den Böden...

Noch vor wenigen Jahrzehnten war kein einziger Planet außerhalb des Sonnensystems bekannt, inzwischen haben Forschende schon tausende Exoplaneten entdeckt, die um ferne Sterne kreisen. Praktisch täglich kommen neue Funde dazu. Astronominnen und Astronomen gehen heute davon aus, dass es im Universum mehr Planeten als Sterne gibt. Die lange Liste der bisherigen Entdeckungen zeigt eine überraschend große Vielfalt und beinhaltet auch Planetentypen, die wir aus dem Sonnensystem gar nicht kennen:...

Unsere Vorstellung von den Neandertalern hat sich in den vergangenen Jahrzehnten stark gewandelt. Die vermeintlich tumben Höhlenmenschen, so zeigen immer mehr Funde, standen dem modernen Menschen in vielerlei Hinsicht in nichts nach. Homo neanderthalensis beherrschte das Feuer, stellte Werkzeuge und Schmuck her, bestattete seine Toten und betätigte sich auch künstlerisch. Genetische Analysen zeigen inzwischen auch: Als Homo sapiens aus Afrika nach Eurasien kam und dort vor mehr als 40.000...

Vögel galten lange als rein instinktgesteuerte Tiere, doch dieses Bild hat sich in den vergangenen Jahrzehnten gewaltig verändert. Insbesondere Rabenvögel sind in den Fokus der Forschung gerückt: Die Tiere sind nicht nur äußerst geschickt und kreativ beim Lösen von Problemen und verwenden mitunter sogar Werkzeuge. Sie verfügen auch über eine enorme soziale Intelligenz, die in vieler Hinsicht an uns Menschen erinnert: Sie sind nachtragend, können sich in andere hineinversetzen, Handlungen im...

Der Rekord liegt bei 122 Jahren: So alt wurde die 1997 verstorbene Französin Jeanne Calment, sie gilt als ältester dokumentierter Mensch, der je gelebt hat. Das dürfte sich aber ändern. Denn einerseits steigt die Zahl der über 100-Jährigen stetig an: Erreichten in den 1960er-Jahren weltweit rund 20.000 Menschen ein Alter jenseits der 100, waren es im Jahr 2020 schon immerhin mehr als 570.000, der Großteil davon Frauen. Zum anderen deuten einige Studien darauf hin, dass eine mögliche...

Die Corona-Pandemie erwies sich im Rückblick als Brennglas für ein Problem, das schon lange schwelte: Das Vertrauen vieler Menschen in Wissenschaft und Medizin ist gering, das Interesse an "alternativen Zugängen" groß. Wissenschaftlichen Fakten steht eine Vielzahl an Behauptungen, Verschwörungsmythen oder Heilsversprechen gegenüber, egal ob es um Impfungen gegen gefährliche Infektionskrankheiten geht oder um die Existenz des Klimawandels. Nicht selten geht es dabei auch um viel Geld....

Methan ist nach Kohlendioxid das größte Klimaproblem. Das Treibhausgas verschwindet zwar viel schneller wieder aus der Atmosphäre als CO2, weshalb es auf lange Sicht eine weitaus geringere Rolle bei der Erderhitzung spielt. Kurzfristig ist es aber viel klimaschädlicher. Etwa 45 Prozent der bisherigen Erderwärmung von 1,11 Grad Celsius seit Beginn des industriellen Zeitalters gehen auf das Konto von Methan. Das Treibhausgas entsteht überall, wo Biomasse unter Luftabschluss verrottet. Das...

Tiefkühlpizza, Fastfood und Süßigkeiten sind nicht gesund – das wird wohl niemanden überraschen. Sie beinhalten viel Fett und Zucker und liefern gleichzeitig nur wenig gesunde Nährstoffe. Doch sind die Inhaltsstoffe von Nahrungsmitteln allein dafür verantwortlich, wie sich unsere Ernährung auf die Gesundheit auswirkt? Darüber ist in den Ernährungswissenschaften eine Diskussion entbrannt, in deren Zentrum eine große Palette an Produkten steht: sogenannte hochverarbeitete Lebensmittel. Darunter...