Frag den Lesch

Die Suche nach einem Planeten, der von einer außerirdischen Intelligenz bewohnt sein könnte, ist eine langwierige Sache. Generationen müssten sich auf den Weg machen zu einer fernen Galaxie. Da liegt die Idee nahe, Roboter auf den Weg zu schicken, die sich selbst duplizieren. Der Mathematiker John von Neumann entwickelte ein entsprechendes Konzept rein hypothetisch natürlich. Science Fiction-Autoren haben diese Idee mit Leben gefüllt. Harald Lesch geht der Frage nach: Was wäre, wenn ..? Verfolgt man die Vorstellung von Robotern, die sich selbst vervielfältigen, gedanklich weiter, ergeben sich spannende Konsequenzen. (Text: ZDF)

Die Anziehungskraft des Mondes bringt die Oberfläche unseres Planeten regelmäßig in Wallung. Um 30 cm hebt und senkt er die Erdkruste. Ebbe und Flut gibt es aber nicht nur auf der Erde. Die Gravitation ist dafür verantwortlich, dass viele Himmelskörper durchwalkt werden. Und das hat Folgen. Der größte und massereichste Planet unseres Sonnensystems, der Jupiter, knetet praktisch jedes kleine Objekt, das in seinen Einflussbereich kommt. Harald Lesch zeigt, dass „Ebbe und Flut“, dass die Wirkung der Gravitation erstaunliche Auswirkungen im Universum hat. (Text: ZDF)

Dass die Lichtgeschwindigkeit eine feste Größe ist, und dass daraus unausweichlich nur schwer vorstellbare Konsequenzen erwachsen, sorgt immer wieder für Kopfzerbrechen. Ein Zuschauer lädt mit seiner Frage an Harald Lesch zu einem Gedankenexperiment ein: Man stelle sich ein Kettenkarussell vor, das einen so großen Radius hat, dass es sich außen mit annähernd Lichtgeschwindigkeit dreht. Was geschieht, wenn man den Radius nun vergrößert? Eine Frage, die Harald Lesch tief in die Einstein’sche Relativitätstheorie abtauchen lässt – und die Vorstellungskraft herausfordert. (Text: ZDF)

Woher „wissen“ die Bestandteile der Materie, wie sie zu funktionieren haben? Und: Gibt es gelegentlich auch „Gesetzesbrecher“? Auf solche Fragen muss man erst mal kommen. Die Zuschauer von „Frag den Lesch“ stellen Harald Lesch immer wieder vor neue Herausforderungen. Diesmal ist die Zuschauerfrage für ihn Anlass für eine Reise von der Physik bis in die Philosophie. Es wird klar: Naturgesetze sind von anderer Qualität als von Menschen gemachte Gesetze. Über sie lässt sich nicht diskutieren, sie sind nicht in verschiedener Weise auslegbar, man kann sie nicht ignorieren und nicht gegen sie verstoßen. Sie sind einfach da. (Text: ZDF)

Der berühmteste aller Meteoriteneinschläge auf die Erde liegt inzwischen etwa 65 Millionen Jahre zurück. Der Meteoriteneinschlag hat das Ende der Dinosaurier mit besiegelt und vermutlich den Aufstieg der Säugetiere ermöglicht. Ob der Einschlag, dessen Krater vor der Halbinsel Yukatan liegt, die Erde „gejuckt“ habe, will ein Zuschauer wissen. Die Folgen des Einschlags sind heute gut untersucht: Staub und Asche verteilten sich in der Atmosphäre und verdunkelten die Sonne. Auf der gesamten Erde wurde es kälter. Viele Arten starben aus, andere bekamen Raum, sich allmählich auszubreiten. Doch unser Planet hat in den vergangenen Milliarden Jahren schon ganz anderes erlebt. So schnell wirft die Erde nichts aus der Bahn. Zudem sind die Einschläge viel seltener geworden. Der Planet Nummer 3 in unserem Sonnensystem dreht seine Runden um den Heimatstern in einer günstigen Position – geschützt vom Giganten Jupiter, der so manchen kosmischen Brocken abfängt. (Text: ZDF)

Harald Lesch führt durch eine Welt, in der Gravitation eine bestimmende Kraft ist und entdeckt für die Zuschauer die Verwandtschaft zwischen Fliehkraft und Gravitation. Theoretisch ist es denkbar, dass eine Weltraumstation rotiert und durch die Fliehkräfte die Schwerkraft simuliert wird. Man stelle sich das vor – und Harald Lesch stellt es sich vor. Und nun wird auch plausibel, weshalb man oft von „kleinen grünen Männlein „ spricht. In Science-Fiktion-Filmen reisen die Helden Jahrelang munter durch die Galaxien, ohne erkennbare gesundheitliche Probleme. Doch Astronauten, die sich mit den realen Bedingungen im Weltall auseinandersetzen müssen, erzählen andere Geschichten. Die fehlende Schwerkraft lässt Knochensubstanz und Muskulatur schwinden. Künstliche Gravitation könnte dem entgegenwirken. (Text: ZDF)

Wieso können aus Schwarzen Löchern Gammablitze entweichen, wenn sie doch sonst alles verschlingen und ihnen kein Lichtstrahl entkommt? Diese Frage eines Zuschauers ist Anlass für Harald Lesch zu einem Spaziergang im Weltall. Schritt für Schritt nähert er sich dabei dem Rand eines Schwarzen Lochs und nimmt die Zuschauer als „Reiseleiter“ dabei mit. Mit welchen Kräften und Phänomenen hat man es zu tun, wenn man sich dem Zentrum eines Masse verschlingenden Monsters im All nähert? Ein physikalischer Erfahrungsbericht. (Text: ZDF)

Kürzlich haben Forscher neue superschwere Elemente entdeckt: Ununtrium, Ununpentium, Ununseptium und Ununoctium mit den Ordnungszahlen 113, 115, 117 und 118. Harald Lesch bringt Licht ins Dunkel der Kräfte, die in den Atomen wirken und führt ein in die Eigenschaften der Elemente und ihre Zuordnungen im Periodensystem der Elemente. Daraus lässt sich leicht erkennen, was den entscheidenden Unterschied zwischen den „althergebrachten“ und neu entdeckten Elementen ausmacht. Sie müssen allerdings künstlich erzeugt werden und zeichnen sich durch eine geringe Haltbarkeit aus. (Text: ZDF)

Was wäre, wenn …? Harald Lesch liebt solche Fragen der Zuschauer, die ihn zu Gedankenspielen inspirieren. Was also wäre, wenn ein Himmelskörper den Mond streifen würde? Was würde die Erde davon „spüren“? Die Begegnung mit einem großen Brocken aus dem All war für die Erde in der fernen Vergangenheit ein „6er im Lotto“. Durch eine Kollision mit einem Brocken, größer als der Mars, auf die frühe Erde ist der Mond entstanden. Und der Mond ist wiederum ein Glücksfall für die Erde. Ohne ihn hätte sich vermutlich nie Leben auf unserem Planeten entwickelt.
Eine Katastrophe, die – im Nachhinein betrachtet – viel Gutes hatte. Ein Himmelskörper, der am Mond vorbeifliegt, ist im Vergleich zu dem, was die Erde schon alles erlebt hat, eine „Randnotiz“. Zudem gibt es ein umfassendes Beobachtungsprogramm, mit dem zigtausende erdnahe Objekte unter ständiger Beobachtung stehen. Die Bahnen lassen sich berechnen. Und für größere Objekte auf Kollisionskurs wäre die Vorwarnzeit ausreichend lang, um Abwehrmaßnahmen zu entwickeln. (Text: ZDF)

Zuschauer schrieben Harald Lesch, dass sie sich nur schwer vorstellen können, welcher Natur solche Gravitationswellen sind und woher sie kommen. Anlass, die Forschung und die eingesetzte Technik näher unter die Lupe zu nehmen. Albert Einstein hatte Gravitationswellen schon 1915 mit seiner Relativitätstheorie vorhergesagt. Er selbst war allerdings der Überzeugung, dass der Effekt so gering sei, dass man ihn sicher nie würde nachweisen können. Hier irrte Einstein. Das entscheidende Signal hatten Forscher in den USA schon im September 2015 aufgefangen. Es ist die Botschaft von der Kollision zweier riesiger Schwarzer Löcher. Das Signal zeigte eine Schwankung so groß wie ein Hundertstel des Durchmessers von einem Wasserstoffatom. Daher dauerte es eine Weile, bis die Wissenschaftler das „Grundrauschen“ herausgerechnet hatten und wirklich sicher waren: Das unscheinbare Signal stammt tatsächlich von Gravitationswellen aus der Tiefe des Weltalls. (Text: ZDF)

Harald Lesch nimmt die Zuschauer mit auf eine Forschungsreise in die Geschichte des Mondes – und damit auch in die Geschichte der Erde. Der Mond ist ein uns vertrauter Himmelskörper. Wir kennen seine Phasen, die Zeiten seines Auf- und Untergangs, Menschen haben seine Oberfläche betreten, wir kennen die Zusammensetzung des Mondgesteins, wir wissen genau, dass er sich jährlich vier Zentimeter von uns entfernt. Und doch rätseln Forscher über eine scheinbar banale Frage: Warum kreist der Mond nicht auf einer äquatorialen Bahn um die Erde? Die Mondbahn ist geneigt, und das hat einen Grund. Was ist dem Himmelskörper widerfahren? Und welche Ereignisse kommen als Ursache für die geneigte Bahn infrage? (Text: ZDF)

In der Geschichte der Erde wechselten sich Kalt- und Warmzeiten ab. Forscher wissen, welche Faktoren für die globalen Abkühlungen und Erwärmungen in der Vergangenheit verantwortlich waren. Mit verursacht hat Erwärmung und Abkühlung zum einen der Abstand der Erde auf ihrer leicht elliptischen Bahn zur Sonne. Und zum anderen die Neigung der Erdachse, wodurch sich der Einstrahlwinkel der Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche verändert. Betrachtet man all diese Parameter, müssten wir auf eine Kaltzeit, eine Eiszeit zusteuern. Doch die Erwärmung unseres Planeten durch den Treibhauseffekt verschiebt die natürlichen Temperaturrhythmen. Harald Lesch geleitet die Zuschauer durch die Erdzeitalter: vom Holozän ins Anthropozän. (Text: ZDF)

Es gibt viele phantasievolle Namen für Objekte und Phänomene im All: weiße Zwerge, rote Riesen, Cepheiden, Quasare, Pulsare. Harald Lesch ist es eine Freude, von Objekt zu Objekt zu „reisen“, Ordnung in den „Sternenzoo“ zu bringen und auch von den Besonderheiten ganz anderer Objekte im Universum zu berichten. Die Frage eines Zuschauers ist für ihn Steilvorlage für Exkurse in sein eigenes Forschungsgebiet. Dabei sind die Geschichten von Entdeckungen und Entdeckern manchmal recht abenteuerlich. Und sie zeigen, dass das Streben nach der Erforschung des Unbekannten und die Suche nach Erklärungen für unsere Welt uns nicht loslassen werden. (Text: ZDF)

Der „Mann aus dem Eis“ birgt immer noch Überraschungen. 1991 gefunden, sind noch längst nicht alle Details aus Ötzis Lebensgeschichte entdeckt. Harald Lesch verfolgt die Spuren des Mannes aus der Kupferzeit anhand der neuesten Forschungsergebnisse. Und er weiß Fakten von Fiktion zu trennen. Es ließen sich phantastische Geschichten um den einsamen Wanderer in den Ötztaler Alpen spinnen. Doch bleiben wir bei dem, was sich tatsächlich belegen lässt: Inzwischen weiß man nicht nur, in welcher Jahreszeit Ötzi umkam, und dass er keines natürlichen Todes starb. Wissenschaftler haben auch ermittelt, wie sein Gesundheitszustand war, was er vor seinem Tod gespeist hatte und sogar woher seine Eltern stammten. Man darf gespannt sein, welche Geheimnisse die Forschung der Mumie des Mannes aus dem Eis noch entreißt. (Text: ZDF)

„Warum entsteht Energie, wenn ich Atome mit Fusion zusammenbaue und auch, wenn ich sie wieder zerschlage wie bei der Kernspaltung?“, fragt ein Zuschauer. Harald Lesch freut sich über die wunderbare Vorlage für seinen Exkurs in die Atomphysik. Er führt von der Frage, was Energie überhaupt ist, zur Entstehung der ersten Elemente bis hin zu den Prozessen in den Sternen. Auf einmal ist es völlig klar, weshalb bei der Fusion kleiner Atomkerne – wie zum Beispiel Helium – Energie frei wird, aber auch bei der Spaltung großer Atomkerne – wie von Uran. Die Grundlagen der Physik – leicht gemacht, das ist nur eine der Stärken von Harald Lesch. (Text: ZDF)

Die Energie der Sonne auf die Erde holen, das ist schon seit Jahrzehnten der Traum von Physikern. Kernfusion als Energiequelle, sauber und fast unerschöpflich, das klingt verführerisch. Doch da gibt es noch gewaltige Hürden zu nehmen. Harald Lesch enthüllt Schritt für Schritt, wieso sich mit Kernfusion überhaupt Energie gewinnen lässt, was auf dem Weg zu einem Fusionsreaktor schon gelungen – und was noch zu leisten ist. Ob das Prinzip „Tokamak“ oder „Stellarator“ das erfolgversprechendste ist? Auf jeden Fall weiß man nach dieser Folge von „Frag den Lesch“ genau, weshalb man für das internationale Fusionsreaktor-Projekt ITER einen langen Atem braucht. (Text: ZDF)