Warum Tee im Flugzeug nicht schmeckt und Wolken nicht vom Himmel fallen: Eine Flugreise in die Welt des Wissens (German Edition)

Technologie wie ein Tisch, der als »natürliches« Holz seinen Ausgang nahm. Zweifellos ist der Hund mit das Beeindruckendste, was unsere frühen Vorfahren geschaffen haben. Vergessen Sie Stonehenge, das ist im Vergleich dazu Kinderkram. Okay, Stonehenge hat einer Handvoll Leuten ein paar astronomische Informationen geliefert und es ist schön – aber es war nicht zigtausend Jahre in Gebrauch. Der Hund ist eine Steinzeittechnologie, die 35000 Jahre vor Stonehenge entwickelt wurde und eben auch auf Flughäfen rund um die Welt nach wie vor triumphiert.
    Das Sicherheitspersonal setzt vielleicht auch einen elektronischen Schnüffler ein, der mit Hilfe verschiedener möglicher Prozesse die Substanzen in der Luft auftrennt. Am häufigsten findet die Gaschromatografie Anwendung.Dabei transportiert ein Gas die Luft in einer Röhre an mehreren Substanzen vorbei, mit denen die in der Luft enthaltenen Moleküle reagieren können. Die verschiedenen Moleküle binden sich in der Röhre an unterschiedliche Substanzen. Dadurch werden die Komponenten des Geruchs separiert, und das Gerät kann rasch eine Grafik der im gerochenen Gemisch enthaltenen Substanzen erstellen – jede Substanz zeichnet sich durch eine eindeutige »Signatur« aus.

Eine Lektion in Entdecken
    Während Ihr Handgepäck kontrolliert wird, müssen Sie durch eines dieser einschüchternden Tore gehen, die einen immer nervös machen und das Gefühl vermitteln, etwas verbrochen zu haben. Dabei handelt es sich um Metalldetektoren, die mit einer ähnlichen Technologie arbeiten wie die Handgeräte, die zur Schatzsuche im Gelände eingesetzt werden. Doch die Tore hier wurden entwickelt, um Sie nach Metall abzusuchen. Auch wenn es verschiedene Typen gibt, nutzen sie alle denselben grundlegenden Prozess: die Induktion. Falls Sie eine elektrische Zahnbürste besitzen, die sich laden lässt, indem man sie auf einen Plastiksporn ohne sichtbare Metallstecker stellt, befindet sich bereits ein weit verbreitetes Induktionsgerät bei Ihnen daheim.
    Die Induktion war Teil einer grundlegenden Entdeckung des großen viktorianischen Wissenschaftlers Michael Faraday. Er fand heraus, dass Magnetismus erzeugt wird, wenn man einen stromdurchflossenen Leiter bewegt oder die Stromstärke verändert. Umgekehrt erzeugt das Bewegen oder Verändern von Magnetismus Strom. Nach diesem Prinzip arbeiten Elektromotoren sowie auch Generatoren.
    Bei der Zahnbürste strahlt eine Drahtspule im Ladegerät ein wechselndes elektromagnetisches Feld aus, das Strom in Drähten in der Zahnbürste erzeugt. »Elektromagnetisch« bedeutet einfach elektrisch und/oder magnetisch – Elektrizität und Magnetismus sind beide Teil desselben Phänomens. Und das »Feld« ist ein Kraftfeld. Diese Betrachtungsweise hat sich Faraday ausgedacht. Er sah, wie sich Eisenspäne auf Papier ausrichteten, unter dem sich ein Magnet befand, und gekrümmte Linien bildeten, die die unsichtbare Kraft des Magneten abzubilden schienen. Faraday stellte sich vor, dass diese Linien den Raum um einen Magneten herum ausfüllen.
    Bewegt man einen Draht durch ein Magnetfeld, trifft dieser nacheinander auf die einzelnen Linien des Feldes, etwa so wie ein Kind mit der Hand an die Stäbe eines Gitters schlägt. Dabei wird Magnetismus zu Strom transformiert. Ob man einen Magneten neben einem Draht bewegt oder einen Draht durch ein Magnetfeld, macht keinen Unterschied – in beiden Fällen handelt es sich um eine relative Bewegung zwischen Draht und Magnetfeld, die geladene Elektronen im Draht zu Bewegung anregt. Auf diese Weise funktioniert jeder Generator.
    Im Ladeteil der Zahnbürste bewegt sich nichts, aber der Strom ändert ständig seine Richtung (Wechselstrom), was dazu führt, dass die Kraftlinien weg vom Ladegerät geschleudert und wieder angezogen werden. Positioniert man einen Draht innerhalb dieser sich bewegenden Kraftlinien, durchschneidet er sie – genau wie das der sich bewegende Draht in einem Generator tut. Zwischen den Drähten im Ladeteil und denen in der Zahnbürste besteht kein direkter Kontakt. Stattdessen transportiert der Magnetismus, der durch das wechselnde elektrische Feld produziert wird, die Energie von der Spule, um Strom in derZahnbürste zu erzeugen. Ähnliche Vorrichtungen, die man als Transformatoren bezeichnet, werden eingesetzt, um die Stromspannung zu verkleinern. (Sie finden diverse davon in Ihrem Haushalt, etwa in Lade- oder Anschlussteilen für Mobiltelefone und andere elektronische Geräte.) Sie