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In dieser Ausgabe von „Antritt“ geht es mit Jörg um das Lastenrad seiner Träume.

In loser Folge sprechen wir im Antritt über Traumräder. Die Serie dazu heißt „Das Rad meiner Träume“. Sie beschäftigt sich mit den Rädern, die uns ins Schwärmen kommen lassen. Das können Fahrräder sein, die es mal gegeben hat, solche, die wir heute besitzen oder Fahrräder, die es noch nicht gibt, die wir uns aber vorstellen. Im „Rad meiner Träume“ geht’s um die Maschinen, die uns inspirieren.

Jörg besitzt neun Fahrräder, doch das Wichtigste fehlt noch: sein ideales Pendelrad. Jörg würde gern sein Auto ersetzen, er besitzt schon ein Lastenrad. Doch auf seiner Pendelstrecke ist ihm das eigentlich zu langsam. Sein Lastenrad ist ein Pedelec bzw. E-Bike, dessen Motor nur bis 25 km/h unterstützt. S-Pedelecs hingegen unterstützen bis 45 km/h, man kann damit besser über Land fahren oder im Straßenverkehr mitschwimmen. Das Problem: Mit S-Pedelecs darf man nicht auf Radwegen fahren, sie unterliegen strengeren Vorschriften.

Über die Vorteile eines solchen adaptiven Lastenrades, die technische Umsetzung und die Frage der (Über-)Regulierung und mehr spricht Gerolf in diesem Gespräch mit Jörg.

Wenn ihr auch von einem Rad träumt, schreibt uns gern eine Mail an [email protected]. Vielleicht können wir dann schon bald darüber sprechen.

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Im Jahr 1921 gründen der US-amerikanische Journalist Harold Ross und seine Frau Jane Grant das Magazin „The New Yorker“ als Stadtmagazin New Yorks — die erste Ausgabe erscheint am 21. Februar 1925. Seitdem hat sich das Magazin eines der international bekanntesten und renommiertesten Magazine für Nachrichten, Literatur und Kultur entwickelt.

Der Dokumentarfilmer und Regisseur Marshall Curry begleitet in der Dokumentation die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des „New Yorkers“. Sie geben Einblick in ihren Arbeitsalltag, Kreativ- und Entscheidungsprozesse und zeigen, was den „New Yorker“ ausmacht.

„The New Yorker: Die ikonische Zeitschrift wird 100″ findet ihr ab heute auf Netflix.

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Auf unserer Erde gibt es nach derzeitigem Wissensstand 94 chemische Elemente, die natürlich vorkommen. Wobei die Bezeichnung „natürlich vorkommend“ etwas irreführend ist: Denn keines der Elemente, die wir aus unserer Umwelt kennen und aus denen etwa unsere Körper bestehen, ist hier auf der Erde entstanden. Unser Planet ist aus Materie zusammengesetzt, die aus den Weiten des Alls kommt. Er besteht aus Atomarten, die aus dem Inneren von riesigen Sternen stammen und bei deren Explosion, einer sogenannter Supernova, ins All geschleudert wurden. Die Teilchen, die dann auf der Erde landen, sind nichts anderes als Sternenstaub.

Supernovae gehören zu den faszinierendsten Phänomenen im Kosmos. Wenn ein Stern wie unsere Sonne, nur deutlich massereicher, allen Wasserstoff und Helium in seinem Inneren zu schwereren Elementen fusioniert hat, geht ihm irgendwann der Brennstoff für die Kernfusion aus. Doch der sterbende Stern verlöscht dann nicht einfach, sondern verabschiedet sich mit einer gewaltigen Explosion, wobei weitere schwere Elemente entstehen.

Die Atome, die durch die Supernova ins All geschleudert werden, rasen danach durch den Kosmos. Unter anderem aus ihnen entstehen dann wieder neue Himmelskörper — wie zum Beispiel unsere Erde. Davon geht die Wissenschaft zumindest aus, denn restlos verstanden ist das Phänomen der stellaren Nukleosynthese — der Bildung der Elemente in Sternen — bis heute nicht. Doch es gibt Möglichkeiten, ihr auf die Spur zu kommen, und zwar hier unten auf der Erde. Zum Beispiel in Dresden-Rossendorf mithilfe einer neuen Beschleuniger-Massenspektrometrie-Anlage.

Prof. Anton Wallner leitet am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) die Abteilung „Beschleuniger-Massenspektrometrie und Isotopenforschung“ und arbeitet zusammen mit seinem Team an dieser neuen Messanlage, die imstande ist, winzigste Spuren ferner Sternenexplosionen einzufangen. Die Anlage trägt den Namen Helmholtz Accelerator Mass Spectrometer Tracing Environmental Radionuclides — oder abgekürzt HAMSTER. Die Massenspektrometrie-Anlage HAMSTER sammelt Teilchen, die nicht aus unserem Sonnensystem stammen können, und hilft so, ihre Spur zurückzuverfolgen. Was verrät uns das über den Kosmos und die Enstehung der Elemente? Das bespricht detektor.fm-Redakteur Johannes Schmidt im „Forschungsquartett“ mit Anton Wallner.

Warum gibt es das Leben, die Erde, die Sterne und das Sonnensystem? Die wissenschaftliche Antwort auf diese Frage ist die Urknall-Theorie: Das Universum hat sich von einem extrem kleinen, dichten und heißen Punkt mit hoher Energiedichte schlagartig ausgedehnt. Vor dieser Theorie haben die Menschen auf die Frage vor allem eine religiöse Antwort gefunden: All das hat Gott erschaffen (oder je nach Religion auch mehrere Götter und Göttinnen).

Wissenschaft und Glaube müssen sich aber nicht ausschließen. Kopernikus, Galileo, Kepler — es gibt einige berühmte Wissenschaftler, die tief gläubig waren. In der Wissenschaft hat es zudem immer wieder Versuche gegeben, die Existenz Gottes logisch zu beweisen. Manche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wiederum beziehen sich in ihrem Glauben explizit auf die Feinabstimmung des Universums: dass Naturkonstanten und Naturgesetze so perfekt zusammenpassen, dass sie Leben ermöglichen, begründen einige mit einem Schöpfergott.

Heino Falcke ist Professor an der Radboud-Universität im niederländischen Nimwegen. Er war maßgeblich daran beteiligt, das erste Bild von einem Schwarzen Loch zu erstellen. Lange Jahre war er wissenschaftlicher Leiter des Radioteleskops LOFAR, das aus mehr als 10.000 einzelnen Antennen besteht. Das Teleskop soll weite Blicke in den Weltraum und Erkenntnisse aus der Zeit kurz nach dem Urknall liefern. Aber Heino Falcke beschäftigt sich nicht nur als Wissenschaftler mit dem Urknall, sondern auch als Christ. Er glaubt an einen Schöpfergott, in seiner Freizeit ist er ehrenamtlicher Laienprediger in der Evangelischen Landeskirche im Rheinland.

Welche Parallelen sieht Heino Falcke zwischen der Schöpfungsgeschichte und der physikalischen Erklärung für die Entstehung des Universums? Inwiefern kann der Urknall auch als eine biblische Idee betrachtet werden? Und welche Aussagen kann Wissenschaft über Gott treffen? Darüber sprechen Katharina Menne und Carsten Könneker von Spektrum der Wissenschaft in dieser Folge von „Die großen Fragen der Wissenschaft“ mit Heino Falcke.

Redaktion und Moderation: Katharina Menne und Carsten Könneker

Redaktion detektor.fm: Stephan Ziegert und Karolin Breitschädel

Audioproduktion: Stanley Baldauf und Tim Schmutzler

Die junge Journalistin Aga ist gerade vom Sport- ins Investigativ-Ressort gewechselt. Von ihrem rechtskonservativen Newsportal wird sie in die hessische Provinz geschickt. Hier soll sie über das Verschwinden einer Teenagerin berichten.

Das Problem ist nur, dass keiner mit ihr sprechen will. Auch die Familie des verschwundenen Mädchens will ihr kein Interview geben. Doch Aga ist sehr ambitioniert. Sie will als Journalistin noch sehr viel erreichen und sieht in der Geschichte ihre Chance sich zu beweisen. Ihr sind alle Mittel recht, um an ihre Story zu kommen.

Aga arbeitet mit dem Fotografen Thorsten zusammen. Die beiden finden in einer Mülltonne die blutbefleckte Unterwäsche des verschwundenen Mädchens. Auf einmal haben sie einen Mann aus Uganda im Visier, der durch ihre Recherchen auch ins Fadenkreuz der polizeilichen Ermittlungen rückt.

Für ihre Hartnäckigkeit bekommt Aga viel Lob von ihrem Chef. Der Aufstieg der Karriereleiter scheint auf einmal ganz Nahe, doch plötzlich befallen sie Zweifel, ob der Mann aus Uganda wirklich was mit dem Fall zu tun hat. Die Veröffentlichung der Geschichte löst auf einmal Ereignisse aus, die Aga nicht kontrollieren kann.

Ihr könnt „Bis es blutet“ jetzt in der Arte-Mediathek anschauen.

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„My Secret Santa“ ist eine romantische Komödie, die Schneeflocken, Herzklopfen und eine ziemlich unkonventionelle Verkleidung miteinander verbindet. Im Mittelpunkt steht Taylor, gespielt von Alexandra Breckenridge, alleinerziehende Mutter und fest entschlossen, ihrer Tochter den Traum vom Snowboard Camp zu ermöglichen. Doch dafür braucht es einen Job und zwar dringend.

Als das luxuriöse Skiresort „Sun Peaks“ einen Weihnachtsmann sucht, scheint die Lösung zum Greifen nah. Einziger Haken: Bewerben dürfen sich ausschließlich Männer. Also verwandelt sich Taylor mit Hilfe von Prothesen, 3D-Druckteilen und viel Improvisation kurzerhand selbst in Santa. Zwischen Kunstbart, Kostümteilen und strategischen, kleinen Notlügen beginnt ein Doppelleben, das schneller aus dem Ruder läuft als gedacht.

Denn ausgerechnet Matthew, gespielt von Ryan Eggold, der charmante Manager des Resorts, bringt Taylors Herz zum schlittern. Während ihre Freunde im Hintergrund an der perfekten Santa Illusion feilen, gerät die Situation immer mehr außer Kontrolle. Und Taylor steht vor der Frage: Wie weit geht man eigentlich, um ein Weihnachtswunder möglich zu machen?

Regie führte Mike Rohl, bekannt durch die „Princess Switch“-Reihe, gedreht wurde der Weihnachtswohlfühlfilm in den echten Schneelandschaften Kanadas. „My Secret Santa“ ist eine warmherzige, leicht überdrehte Rom-Com, die zeigt: Manchmal muss man erst jemand anderes spielen, um herauszufinden, wer man selbst sein möchte.

„My Secret Santa“ könnt ihr auf Netflix sehen.

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Man kann gut seine Kinder damit quälen, die Verwandtschaft, den Freundeskreis oder eben seine Kolleginnen und Kollegen: Bittet einfach mal darum, das Haus vom Nikolaus zu zeichnen. Einzige Bedingung: Die Zeichnung muss oben anfangen, bei einem der drei Punkte, die das Dach bilden. Wer das ausprobiert, dem wird es so ergehen wie den Kolleginnen und Kollegen von Manon Bischoff aus der Redaktion von Spektrum der Wissenschaft: Man kann es so oft probieren wie man will, es geht einfach nicht. Das Haus vom Nikolaus lässt sich nur dann ohne Absetzen zeichnen, wenn man an einer der beiden unteren Punkte beginnt. Aber warum?

Das Haus-vom-Nikolaus-Problem ist mit einem anderen bekannten Rätsel der Mathematikgeschichte verwandt, dem sogenannten Königsberger Brückenproblem. Es bezieht sich auf den Stadtplan von Königsberg (heute: Kaliningrad) im 18. Jahrhundert. Damals führen in Königsberg sieben Brücken über den Fluss Pregel, die das nördliche und das südliche Ufer sowie zwei Flussinseln miteinander verbinden. Ist es möglich, alle sieben Brücken zu überqueren, ohne dabei eine Brücke zweimal zu betreten?

Das Rätsel löst am Ende ein Mann, der selbst nie in Königsberg gelebt hat: der Schweizer Mathematiker Leonhard Euler. Ihm fällt auf, dass sich das Brückenproblem von anderen Problemen der Geometrie unterscheidet. Offensichtlich ist es egal, wie lang die Brücken sind oder in welchen Winkel sie zueinander stehen. Alles, was zählt, ist die Anzahl der Brücken — und wie sie die verschiedenen Teile der Stadt miteinander verbinden. Es reicht deshalb, sich Königsberg als einfaches Modell von vier Punkten (Stadtteilen) und sieben Linien (Brücken) vorzustellen. Die Königsberger Brücken sind — genauso wie das Haus vom Nikolaus — kein geometrisches Objekt, sondern ein Graph. Mithilfe der Graphentheorie kann Euler beweisen, dass das Brückenproblem keine Lösung hat. Oder anders gesagt: Will man über alle Brücken spazieren, wird man früher oder später eine Brücke zweimal überqueren müssen.

In der 40. Folge von „Geschichten aus der Mathematik“ dreht sich alles um das Haus vom Nikolaus, die sieben Brücken von Königsberg und die Ursprünge der Graphentheorie. Manon Bischoff erklärt detektor.fm-Moderatorin Karolin Breitschädel, warum ihre Kolleginnen und Kollegen von Spektrum der Wissenschaft bei der Haus-vom-Nikolaus-Challenge von Anfang an keine Chance hatten. Demian Nahuel Goos erzählt, dass er als Kind immer an einem anderen Haus gescheitert ist — und warum er erst ziemlich spät erfahren hat, dass das nicht an ihm lag.

„Geschichten aus der Mathematik“  ist Teil des Adventskalenders von Wissenschaftspodcasts.de! Hier geht’s zu allen Podcast-Türchen!

„Geschichten aus der Mathematik“ ist ein detektor.fm-Podcast in Kooperation mit Spektrum der Wissenschaft. Die Idee für diesen Podcast hat Demian Nahuel Goos am MIP.labor entwickelt, der Ideenwerkstatt für Wissenschaftsjournalismus zu Mathematik, Informatik und Physik an der Freien Universität Berlin, ermöglicht durch die Klaus Tschira Stiftung.

Wir haben bei verschiedenen Familien, die im Alltag Wert auf Nachhaltigkeit legen, nachgefragt, wie sie das mit den (Weihnachts-)Geschenken handhaben. Das Ergebnis: In allen Familien werden die Geschenke von der Anzahl her beschränkt und vor allem vorab abgesprochen. So müssen insgesamt weniger Geschenke durchdacht und geplant werden. Das klappt mal mehr und mal weniger gut, sorgt aber nicht zuletzt auch dafür, dass die Geschenke wirklich gebraucht und gemocht werden. Außerdem wird so eine Reizüberflutung der Kinder vermieden.

Wie die sogenannte „5er Regel“ helfen kann, das richtige Maß an Weihnachtsgeschenken zu finden, und worauf man sonst beim Schenken achten kann, das besprechen Redakteurin Marisa Becker und detektor.fm-Moderatorin Ina Lebedjew in dieser Folge von „Mission Energiewende“.

In der Serien „The Tower“ geht es um einen Polizisten und ein junges Mädchen, die von einem Londoner Hochhaus stürzen. Auf dem Dach bleiben ein fünfjähriger Junge und die Polizeischülerin Lizzie als Zeugen zurück. Die Sonderermittlerin Sarah Collins und Steve Bradshaw werden damit beauftragt, den Fall zu untersuchen.

„The Tower“ basiert auf dem Polizeiroman „Post Mortem“ von der britischen Autorin Kate London. Bevor London ihren Debütroman schrieb, arbeitete sie selbst als Polizistin bei der Metropolitan Police in London. Nach Jahren im Dienst kündigte die Autorin ihren Job, um sich aufs Schreiben zu konzentrieren. Nur ein Jahr später erschien der Roman, auf dem die Serie basiert.

Die Serie setzt weniger auf Action, dafür auf spannende, komplexe Figuren. Es geht um zwischenmenschliche Konflikte, Misstrauen und interne Machtkämpfe, aber auch um gesellschaftliche Themen wie Rassismus und Sexismus.

Einige der Darstellerinnen und Darsteller kennt man vielleicht schon aus anderen Serien: Hauptdarstellerin Gemma Whelan spielt zum Beispiel auch in „Game of Thrones“ mit, Emmett J. Scanlan und Nick Holder kennt man aus „Peaky Blinders“. Und Tahirah Sharif wurde für ihre Darstellung der Lizzie bei den BAFTA TV Awards 2022 als beste Nebendarstellerin nominiert. Ihr könnt die ersten beiden Staffeln von „The Tower“ jetzt in der Arte-Mediathek anschauen.

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Kristalle begegnen uns überall: in Speisesalz und Zucker ebenso wie in Mineralien, Schmucksteinen oder Metalllegierungen. Auch moderne Technologien basieren auf kristallinen Materialien – etwa Halbleiter in Smartphones, Lithiumverbindungen in Batterien oder bestimmte Wirkstoffe in Medikamenten. Doch obwohl Kristalle so verbreitet sind, ist ihre genaue Struktur oftmals erstaunlich schwierig vorherzusagen.

Zu wissen, wie ein bestimmter Stoff Kristalle bildet, ist deshalb wichtig, weil die atomare Struktur seine Eigenschaften bestimmt. Dazu zählen die Härte, aber auch die Leitfähigkeit oder Löslichkeit eines Materials.

Die Kristallstrukturvorhersage (Crystal Structure Prediction) befasst sich deshalb mit der Frage, wie Atome sich in einem Festkörper anordnen und welche Struktur letztlich die stabilste oder funktionalste ist. Ziel ist es, allein aus der chemischen Zusammensetzung eines Materials die wahrscheinlichste Kristallstruktur zu bestimmen.

Das Ziel: So sollen sich neue Materialien gezielt entwickeln lassen, von effizienteren Batterien bis zu wirksamen Medikamenten, ohne aufwendige Experimente.

Die große Herausforderung besteht darin, dass es unzählige denkbare atomare Anordnungen gibt. Faktoren wie Temperatur, Druck oder kinetische Barrieren erschweren die Vorhersage zusätzlich.

Trotz dieser Komplexität hat das Feld in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht – auch durch künstliche Intelligenz. Steigende Rechenleistung, verbesserte Algorithmen und der Einsatz von Methoden aus dem maschinellen Lernen ermöglichen heute deutlich zuverlässigere und schnellere Vorhersagen. Durch den Einsatz von KI wird es zunehmend realistisch, Materialien gezielt am Computer zu entwerfen, bevor sie überhaupt im Labor hergestellt werden.

„Momentan stehen wir noch am Anfang, aber im Bereich KI tut sich ja gerade extrem viel“, sagt Verena Tang. Sie ist Chemikerin und Redakteurin bei Spektum der Wissenschaft. Im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer erklärt sie, wie Kristalle sich bilden und warum die Strukturvorhersage für viele Bereiche so wichtig ist. Tang geht außerdem auf aktuelle Forschung ein und verrät, wie KI die Vorhersagen voranbringen könnte.