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Die Vermessung des Körpers

Die Vermessung des Körpers

Titel: Die Vermessung des Körpers Kostenlos Bücher Online Lesen
Autoren: Brian Clegg
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dass ein so dicker, fetter Körper von so winzigen Flügelchen durch die Luft getragen wird. Doch die Hummel ist überraschend leicht, und ihre Flügel sind mit denen der Vögel nicht zu vergleichen. Sie bewegen sich mit viel höherer Geschwindigkeit und erzeugen dadurch einen ganz anderen Auftrieb. Das Resultat ähnelt mehr einem Satz Rotorblätter als einem Flügelschlag. Der Flugmechanismus der Hummel erzeugt Wirbel, Luftsäulen, die sich schnell um die eigene Achse drehen und mehr Auftrieb geben, als herkömmliche Flügel generieren. Am Hummelflug ist schlicht und ergreifend nichts Rätselhaftes. Und das Tier verbraucht auch nicht mehr Energie, als es aufnimmt.
Das elastische Känguru
    Es gibt aber tatsächlich ein Beispiel für ein Tier, das in gewisser Weise mehr Energie verbraucht, als es mit der Nahrung aufnimmt: das Känguru. Wenn man die Energie zusammenrechnet, die erforderlich ist, um sämtliche Sprünge eines Kängurus an einem Tag zu bewerkstelligen, dann ist diese in der Summe ganz sicher größer als die Energieaus der Nahrung, die das Tier frisst. Hier haben wir also ein Geschöpf, das Energie aus dem Nichts produziert – zumindest scheint es so.
    Was die Biologen bei ihren ursprünglichen Berechnungen freilich übersahen, war, dass die Beinmuskulatur des Kängurus wie ein hüpfender Gummiball funktioniert. Lässt man einen Gummiball zu Boden fallen, drückt er sich beim Aufprall zusammen und absorbiert Energie aus dieser Kollision. Dann schnellt er zurück in seine alte Form, wobei Energie freigesetzt wird, die den Ball zurück in die Luft springen lässt. Es ist dasselbe wie bei der Energie, die in einer Feder oder einem gespannten Gummiband gespeichert ist. Dem System wird keine zusätzliche Energie zugeführt. Vielmehr nutzt der Ball die beim Aufprall auf den Boden gespeicherte Energie, um wieder in die Luft zu springen (wenn auch etwas weniger hoch).
    Etwas ganz Ähnliches geschieht beim Känguru. Die Muskulatur ist so aufgebaut, dass sie beim Aufprall auf den Boden Energie speichert, wie ein Gummiband, das man dehnt. Diese Energie wird wieder freigesetzt und sorgt zumindest teilweise für den nächsten Sprung, sodass wesentlich weniger Energie aus der Nahrungsaufnahme des Kängurus verbraucht wird, um es in Bewegung zu halten. Ohne dieses System ginge sämtliche Energie, mit der das Tier auf dem Boden auftrifft, in Geräuschen und Wärme verloren. Doch ein Teil wird gespeichert und erneut genutzt. Auf eine ähnliche Weise leiten Elektroautos ihre Bremsenergie in die Batterie, damit später darauf zurückgegriffen werden kann.
Hitze in Bewegung
    Ob wir nun die in Ihrem Körper verbrauchte Energie betrachten oder die Energie in den Kängurubeinen – es geht dabei stets um Thermodynamik. Das Wort hört sich an, als würde es dabei um die Lehre von »beweglicher Wärme« gehen. Tatsächlich kann man die Thermodynamik so verstehen – vorausgesetzt, Sie erinnern sich, dass Wärme eine Form von Energie ist: Wärme ist die kinetische Energie in den beweglichen Molekülen innerhalb einer Substanz. Wenn man etwas erwärmt, bewegen sich die Moleküle schneller. Die Thermodynamik oderWärmelehre gewann im 19. Jahrhundert große Bedeutung, weil sich mit ihr die Funktionsweise von Dampfmaschinen erklären ließ. Heute ist sie ein Bereich der wissenschaftlichen Grundlagenforschung.
    Wie wichtig sie ist, lässt sich an einer Aussage von Arthur Eddington ablesen, einem der größten Wissenschaftler des frühen 20. Jahrhunderts. Er sagte: »Wenn Ihnen jemand darlegt, dass Ihre geliebte Theorie des Universums im Gegensatz zu den Maxwellschen Gleichungen steht [also den Gleichungen, die beschreiben, wie der Elektromagnetismus funktioniert] – dann ist das eben Pech für die Maxwellschen Gleichungen. Wenn Ihre Theorie durch Beobachtungen widerlegt wird – na ja, im Labor wird manchmal ein bisschen schludrig gearbeitet. Wenn Ihre Theorie aber mit dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik unvereinbar ist, kann ich Ihnen keine Hoffnungen machen; dann bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als sie schnell zu vergessen und Stillschweigen darüber zu bewahren.«
    Zu dem »zweiten Hauptsatz«, von dem Eddington sprach, werden wir in Kürze kommen, aber es gibt noch ein paar andere. Die Wärmelehre beginnt seltsamerweise mit dem »nullten« Hauptsatz oder auch Gesetz (welches so heißt, weil es nach dem ersten Hauptsatz hinzugefügt wurde, diesem jedoch zugrunde liegt). Der nullte Hauptsatz besagt lediglich, dass es, wenn

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