Die Vermessung des Körpers
der Hauptzweck des Essens bleibt die Erzeugung von Energie. Wie wir bereits gesehen haben, ist die Nahrungsverdauung ein langsamer Verbrennungsprozess, bei dem Energie produziert und in ATP-Molekülen (Adenosintriphosphat) gespeichert wird.
Danach machen sich die Muskeln diese Energie zunutze, um Sie in Bewegung zu bringen. Spezielle Proteine setzen die Energie aus dem ATP frei. Ein Protein »wandert« eine Faser entlang, die aus einem anderen Protein besteht, und bahnt sich dabei seinen Weg durch eine Reihe kleiner Sperren, was in einer Kontraktion des Muskels und damit einer Bewegung resultiert. Dieser Prozess wird durch ein elektrisches Signal angeregt.
Ein frühes Verständnis dieser elektrischen Komponente bescherte uns einen Klassiker des Horrorfilms. Als sich eine junge Frau namens Mary Wollstonecraft Godwin zu einem romantischen Sommerurlaub mit ihrem künftigen Gatten aufmachte, hatte sie ein paar Bücher im Gepäck, darunter einen Bericht des Italieners Luigi Galvani über dessen Arbeit. Als sie heiratete, wurde die junge Frau zu Mary Shelley. An einem verregneten Tag während jenes Urlaubs in der Schweiz schrieb sie die Geschichte, aus welcher der Roman Frankenstein entstehen sollte.
Galvani hatte mit sezierten Fröschen experimentiert. Offenbar durch Zufall war es ihm gelungen, eine elektrische Ladung an den Muskel eines Froschbeines zu legen, welches daraufhin zuckte, als wäre das Tier noch am Leben. Wenngleich das Ganze damals häufig falsch dargestellt wurde (nicht zuletzt durch Fräulein Godwin), war es doch eine erste Vorahnung von der Bedeutung der Elektrizität in Tieren und ihrer Rolle bei der Leitung von Steuerungssignalen.
Arbeit erledigen
Bis jetzt habe ich einfach vorausgesetzt, dass »Energie« ein allgemein verständlicher Begriff ist, doch lohnt es sich, klar zu definieren, worüber wir hier eigentlich sprechen. Wie bereits erwähnt, sind Energie und Materie austauschbar, wenngleich es in der Regel einer speziellen Reaktion wie einer nuklearen Fission, einer Kernfusion oder einer Materie-Antimaterie-Auslöschung bedarf, um Materie in Energie umzuwandeln. In Ihrem Körper wird chemische Energie freigesetzt – also die in den Elektronenbindungen gespeicherte Energie, welche die Atome in einem Molekül zusammenhält. Diese wird in mechanische Energie der Muskeln umgewandelt.
Wie macht es die Energie, dass das alles funktioniert? Energie leistet Arbeit. Arbeit ist schlicht Energie, die von einem Ort zum anderen gebracht wird. Wenn wir beispielsweise ein Objekt bewegen, ist die Arbeit gleich der Kraft, die wir dabei aufwenden, mal der Wegstrecke, die das Objekt zurücklegt.
In früheren Zeiten bedeutete Arbeit im nichtwissenschaftlichen Sinne an aller Regel Maloche. Physische Arbeit. Heutzutage mag unsere Tätigkeit am Arbeitsplatz weniger direkt sein, doch selbst »geistige Arbeit« umfasst einen Energietransfer, und oft geht diese geistige Arbeit der physischen Arbeit nur voraus. Wenn man beispielsweise ein Buch schreibt, fällt nicht gerade viel körperliche Arbeit an, um die ersten Ideen zu haben – vom Tippen des Textes bis zur Produktion des Buches allerdings schon. Vereinfacht gesagt, ist es Aufgabe des Körpers, chemische Energie in angewandte Arbeit umzusetzen.
Arbeit, wie Energie im Allgemeinen, wird in Joule gemessen. Im Alltag verwenden wir häufig die altmodische Energieeinheit Kalorie, die etwas mehr als vier Joule entspricht. Wie messen den Energiegehalt von Speisen in Tausenden Kalorien (oder Kilokalorien). Ernährungswissenschaftler fanden, das »Kilo« könnte die Öffentlichkeit möglicherweise verwirren, also sagten sie zum Beispiel nicht »129 Kilokalorien«, sondern schlicht »129 Kalorien«. Das bürgerte sich im Sprachgebrauch so ein.
Das große Hummelgeheimnis
Jedes Mal, wenn Sie Ihren Körper bewegen, verbrauchen Sie dabei Energie aus der Nahrung, die Sie zu sich genommen haben. Das geschieht ziemlich direkt. Manche Wesen hingegen erwecken den Eindruck, als verbrauchten sie mehr Bewegungsenergie, als sie aufnehmen. Sie scheinen Energie aus dem Nichts zu generieren. Ein oft angeführtes Beispiel ist die Hummel. »Es ist ein Rätsel«, sagen viele. »Niemand versteht, wie eine Hummel fliegen kann. Es gibt keine wissenschaftliche Erklärung.« Dies ist sogar schon von der Kanzel gepredigt worden, um zu beweisen, dass die Wissenschaft Gottes Tun nicht immer erklären kann.
Tatsächlich aber ist das Hummelparadoxon eine Täuschung. Ja, es erscheint etwas seltsam,
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