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

unterschiedlicher Energie enthält (die wir als Farben sehen), durch die Luft dringt, werden einige Photonen, die das Licht bilden, von den Elektronen der Gasmoleküle der Luft absorbiert. Kurz darauf werden sie wieder emittiert und in alle Richtungen weggestoßen. Diese »Streuung« bedeutet, dass Photonen quer über den Himmel verteilt werden und nicht mehr den gleichen Weg nehmen.
    Die Auswirkungen der Streuung hängen von der Energie der Photonen ab und sind daher unterschiedlich. Energiereichere Photonen (die vom blauen Ende des Spektrums kommen) werden eher gestreut. Das bedeutet, dass Licht, das weit weg von der Sonne durch Luftmoleküle gestreut wird, eine blaue Tönung hat, was dem Himmel die blaue Farbe verleiht. Weil das rote Ende des Spektrums weniger gestreut wird, wenn Sonnenlicht durch viel Luft dringt – was der Fall ist, wenn die Sonne dicht über dem Horizont steht –, nimmt das Licht, das ungestreut direkt von der Sonne kommt, eine rote Färbung an: Deshalb ist die Sonne bei ihrem Aufgang und Untergang so rot.

Warum scheint die Sonne unablässig?
    Wenn ein Kind die Sonne malt, ist sie gelb, doch in Wahrheit, ohne die Interferenzen durch die Atmosphäre, ist das Sonnenlicht weiß. Verwirrenderweise ist sie als gelber Stern klassifiziert. Diese Zuordnung erfolgte, weil die gelbe Komponente des Lichts, das die Sonne abstrahlt, am stärksten ist, auch wenn alle Spektralfarben enthalten sind, wie man sehen kann, wenn man es durch ein Prisma leitet – just wie es Newton getan und es dabei in die Farben zerlegt hat.
    Die natürliche Farbe der Sonne spiegelt ihre Oberflächentemperatur von rund 5500   °C wider. Das erscheint relativ gering, doch im Kern der Sonne steigt die Temperatur auf 15 Millionen   °C. Dabei haben wir es mit einem Körper von beträchtlichen Ausmaßen zu tun – die Sonne hat einen Durchmesser von rund 1,4 Millionen Kilometern, was mehr als hundertmal der Durchmesser der Erde ist, und wiegt circa 2000000000000000000000000000 Tonnen, 333333-mal mehr als die Erde.
    Lange Zeit galt es als Rätsel, wieso die Sonne unablässig brennt. Viktorianische Wissenschaftler berechneten, wie lange ein Ball von dieser Größe brennen würde, wenn eraus Kohle wäre, und kamen zu dem Ergebnis, dass die Sonne dann nur wenige Millionen Jahre leuchten könnte und nicht annährend so lange, wie geologische Entdeckungen für das Alter der Erde nahelegten. Erst mit den Erkenntnissen der Quantentheorie, der Wissenschaft von den sehr kleinen Dingen wie etwa Atomen, schälte sich ein praktikabler Mechanismus für die Sonne heraus – einer, der sie die letzten 4,5 Milliarden Jahre in Aktion sein ließ und der ihr ungefähr die doppelte Lebensdauer vorhersagt.
    Die Sonne arbeitet mit einem Prozess, der als Kernfusion bezeichnet wird. Dabei werden die Kerne (das Zentrum der Atome) des Wasserstoffs, des leichtesten Elements, zu Helium, dem nächstschwereren Element, verbunden. (Helium heißt nach helios , dem griechischen Wort für Sonne, weil es zuerst auf der Sonne entdeckt wurde. Mittlerweile haben wir genug auf der Erde gefunden, um Luftballons für Partys damit zu füllen und es einzuatmen, um alberne, hohe Stimmen zu bekommen.) Bei der Fusion wird eine kleine Menge Masse in Energie umgewandelt. Dank Einstein wissen wir, das die Umwandlung von Masse in Energie nach der simplen Formel E=mc² erfolgt. Das »c« steht für die Lichtgeschwindigkeit, die riesig ist – nimmt man sie zum Quadrat, bedeutet das, dass man eine ungeheure Menge Energie aus einer winzigen Menge Masse bekommt. Wandelt man nur ein Kilogramm Masse in Energie um, erhält man so viel, wie ein großes Kraftwerk in rund sechs Jahren produzieren kann.
    Die Sonne stellt alles in den Schatten, was wir je in Sachen Energieerzeugung unternehmen können. Pro Sekunde werden rund 4 Millionen Tonnen Materie in Energie umgewandelt – dafür bräuchte es ein Kraftwerk, das 24 Milliarden Jahre läuft – oder andersherum betrachtet das Äquivalent von 756000 Billionen Kraftwerken, die gleichzeitig produzieren. Wenn wir die gesamte Erdoberfläche (Land wie Meer) mit dieser Zahl an Kraftwerken bedecken wollten, stünde für das einzelne Werk nur ein Quadratzentimeter zur Verfügung.
    Das meiste der Energie, die die Sonne permanent produziert, geht hinaus in den Weltraum, nur ein kleiner Teil trifft die Erde und erhält uns am Leben: nur 89 Milliarden Megawatt, nicht einmal ein Milliardstel des Sonnenoutputs, und doch ist das immer noch