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

5000-mal mehr, als wir derzeit auf unserem gesamten Planeten verbrauchen.
    Als die Wissenschaftler jedoch erstmals herausfanden, wie die Sonne arbeitet, und sich den Prozess, der sie am Laufen hält, im Einzelnen betrachteten, machten sie eine bizarre Feststellung. Selbst mit Kernfusion dürfte die Sonne eigentlich nicht funktionieren.
    Der Grund dafür ist, dass die Wasserstoffkerne sehr dicht zueinander gebracht werden müssen, wenn sie fusionieren sollen. Sehr, sehr dicht. Doch die Kerne haben eine positive elektrische Ladung. Sie stoßen einander ab wie Magneten, wenn man dieselben Pole aneinanderhält. Und diese Abstoßung wird umso stärker, je mehr sich die Kerne einander annähern. Selbst die immensen Temperaturen und der ungeheure Druck im Innern der Sonne reichen nicht aus, um die Wasserstoffkerne dicht genug für eine Fusion zusammenzuzwingen. Die Sonne müsste eigentlich ein Rohrkrepierer sein.

Die Reise durch den Quantentunnel
    Dass die Sonne funktioniert, ist den Merkwürdigkeiten der Quantenphysik zu verdanken. Sehr kleine Dinge wie Atome verhalten sich nicht wie Objekte jener Größenordnung, die uns vertrauter ist. Beispielsweise befindet sichein Atom nicht wie ein Ball oder ein Tisch nur an einer einzigen Stelle, solange wir es nicht messen und genau lokalisieren können. Stattdessen gibt es eine Anzahl von Wahrscheinlichkeiten dafür, dass es sich irgendwo im Universum befindet. Je weiter vom Durchschnitt der Wahrscheinlichkeiten entfernt, desto unauffindbarer das Atom – es kann eben überall sein.
    Das bedeutet: Packt man ein Atom in eine Schachtel, besteht die geringe, aber reale Möglichkeit, dass es durch die Schachtel dringt und sich außerhalb befindet, wenn man nachschaut und es genau lokalisiert. Das ist, als würden Sie Ihr Auto abends in einer Garage abstellen am nächsten Morgen feststellen, dass es von selbst durch die Garagenwand gesprungen ist und nun in der Einfahrt steht. (Da Ihr Auto aus Quantenpartikeln besteht, könnte es das im Prinzip tun, aber die Wahrscheinlichkeit, dass alle Atome denselben Sprung zur selben Zeit machen, ist so gering, dass es während der Existenzspanne des Universums nicht geschehen wird.)
    Der Prozess, eine Barriere wie eine Wand zu überwinden und auf der anderen Seite zu erscheinen, wird als Tunneleffekt bezeichnet. Die Wasserstoffkerne in der Sonne bleiben überwiegend in etwa dort, wo man sie vermutet, doch gelegentlich überwindet einer die Barriere, die die Abstoßung darstellt und sie voneinander fernhält, und gelangt so dicht an einen benachbarten Kern, dass es zur Fusion kommt. Das ist zwar für einen einzelnen Wasserstoffkern sehr unwahrscheinlich, aber es gibt so viele von ihnen auf der Sonne, dass dies statistisch gesehen einer riesigen Zahl möglich ist – mit dem Ergebnis, dass ständig Wasserstoff zu Helium transformiert wird.
    Über den Wolken ist die Sonne viel klarer als vom Boden aus zu sehen, aber auch hier unterschätzen wir meist,wie erstaunlich sie ist. Wie wir gesehen haben, ist der riesige Nuklearofen am Himmel verantwortlich für das Leben. (Im Übrigen würde auch die Erde selbst ohne die Sonne nicht existieren, denn erst die Gravitationskraft des Sterns hat dafür gesorgt, dass sich die Erde gebildet hat.)
    Die Sonne ist etwa 150 Millionen Kilometer entfernt. Das bedeutet, dass das Licht von ihr rund acht Minuten braucht, um uns zu erreichen. Dasselbe gilt für die Gravitation, die nach heutiger Meinung von einem Partikelstrom aus sogenannten Gravitonen getragen wird, so wie sich das Licht in Form von Photonen bewegt. Sollte die Sonne aus irgendeinem Grund verschwinden, würden wir acht Minuten lang nicht merken, dass etwas passiert ist. Scheinbar wäre sie immer noch da, weil die restlichen Photonen und Gravitonen nach wie vor durch den Raum zu uns kämen. Erst nachdem die acht Minuten vorüber wären, hätten wir das Licht und die Gravitationskraft der Sonne verloren.

Flugbahnen kreuzen
    Es ist gut möglich, dass Sie während Ihres Fluges ein anderes Flugzeug sehen. Es gibt strikte Regeln, um die Maschinen während des Flugs auseinander zu halten, aber Flugzeuge benutzen oft Luftstraßen, um die Flugkontrolle zu vereinfachen. Deshalb sieht man öfters andere Maschinen. Die Regeln für die Staffelung von Flugzeugen variieren zwar mit den Bedingungen und der Flughöhe, aber üblicherweise kann man davon ausgehen, dass Maschinen, die sich seitlich relativ dicht nebeneinander befinden, beim Steigflug mindestens 300