Minkorrekt Folge 57 “Personal-Istkosten”

Folge vom 31.08.15

Wir berichten über das Camp. Schön war es mit Euch. Insbesondere hat uns das gemeinsame experimentieren mit Euch natürlich Spaß gemacht. Es gibt auch Videos von unserer Stickstoffexplosion in verschiedenen Perspektiven.

padlock_openThema 1: „Topfschlagende Spermien“ – Wie finden Spermien eigentlich zur Eizelle? Das konnte jetzt zum ersten Mal mit Hilfe von holographischer Mikroskopie und Seeigel-Sperma gezeigt werden. Ein Artikel dazu wurde in „Nature“ veröffentlicht und ein Video zur Bewegung der Spermien gibt es auch.

padlock_closedThema 2: „ Physiker in kleinen Autos“ – Stromleitung ohne Ohmschen Widerstand und das ganze am besten noch Raumtemperatur. Dem heiligen Gral der Energiekonzerne sind wir dank dieser Studie zu neuen Supraleitern ein gutes Stück näher gekommen. Das längste supraleitende Kabel findet ihr übrigens in der Essener Innenstadt.

Experiment der Woche: „Der Salzkühlschrank“ – Wie hat man eigentlich früher Getränke gekühlt bevor es Kühlschränke gab? Und wie hat Napoleon in Ägypten gefrorene Sahne bekommen? Das geht mit einer Kältemischung aus Salz und Eis. Seht auch die Bilder zum Experiment an.

Im Video zum Chinagedget der Woche sehr ihr wie man stilvoll die Zeit messen und dabei auch noch wunderschöne Skulpturen erschaffen kann. Das geht mit dieser wundervollen Sanduhr.

Musik: „K.twin Kemini – Die Wissenschaft, Baby!

padlock_closedThema 3: „Under pressure“ – Wie ändern sich Materialien und ihre Eigenschaften bei hohem Druck? Und was passiert da eigentlich genau?

padlock_closedThema 4: „Lust Block Ade“  – Lust auf Essen, Spiele, Alkohol oder sogar Sex? Kein Problem, kramt einfach euren guten alten Gameboy raus und zockt ein paar Minuten. Laut diesem Paper senkt das eure Lust.

Ein weiteres kleines Experiment. Wolken mit dem Mund machen? Ernsthaft?! Ja, wir zeigen wie man die Wolken macht und wie das funktioniert! Dazu gibt es auch ein schönes Video vom „Physics Girl“ Wir haben das ganze natürlich sofort für euch getestet.

Wer Museen mag wird Ulrike (@dieulrike) und ihren Museumspodcast „exponiert“ lieben. Absolute Hörempfehlung!

Und der tolle Proton-Podcast von Detlef Breitenbach, Sven Gaedtke und Uli Gebhardt.

Rausschmeißervideo: „Where Has All the Science Journalism Gone?

33 Gedanken zu „Minkorrekt Folge 57 “Personal-Istkosten”

  1. @Minkorrekt stehen mit 100 Litern flüssigem Stickstoff vor dem Camp Eingang:
    Pförter: “Sicherheitspapiere?”
    Nicolas: “Ihr braucht diese Papiere nicht zu sehen.”
    Pförter: “Wir brauchen diese Papiere nicht zu sehen.”
    Nicolas: “Ihr könnt passieren.”
    Pföfter: “Ihr könnt passieren.”

    😀

  2. Energie verbrauchen und gewinnen, also … ich fände, auch wenn so Jeder versteht was gemeint ist, trotzdem lobenswert wenn Ihr auf Eure Fachsprache achtetet.
    Sonst: Weiter so und vielen Dank!

    M.f.G. Gustl, der in der Pysikdidaktik mühsam angehenden Lehrkräften korrekte Ausdrucksweise näher bringt.

    • Hi Gustl,
      während wir es taten wussten wir schon, dass es falsch war…und haben es dummerweise trotzdem gemacht 😀
      Danke für den Hinweis, du hast natürlich vollkommen recht 🙂

      /rr

  3. Als studierter Wissenschaftshistoriker muss ich Reinhard beim Thema “Michelson-Experiment und der Äther” eine von PhysikerInnen oft kolportierte Fehlwahrnehmung ankreiden. Michelson wollte den Äther weder nachweisen noch widerlegen. Der Äther stand überhaupt nicht zur Debatte. Er wollte mit seinem Interferometer einen Tacho für die Erde bauen, was nach der Äthertheorie auch wunderbar hätte klappen sollen. Das Michelson-Morley-Experiment ist zwar im Nachhinein oft als ein wegweisendes Experiment (“experimentum crucis”) dargestellt worden, das die Existenz des Äthers schon 1887 widerlegt habe. Detaillierte wissenschaftshistorische Analysen zeigen jedoch, dass es dies zu seiner Zeit überhaupt nicht so war. Michelson vermutete, dass der Äther durch die Erdrotation auf der Erdoberfläche mitgezogen würde, was die “negativen” Ergebnisse hätte erklären können. Das Beeindruckende an diesem Fall ist ja gerade, dass (obwohl die Lorenztransformationen als Gleichungen schon Ende des 19. Jahrhunderts bekannt waren), es eben nochmal 18 Jahre dauerte und das Genie eines Albert Einsteins bedurfte, bis durch die Spezielle Relativitätstheorie im Jahr 1905 dieses Problem gelöst wurde und die Ätherhypothese keinerlei Existenzberechtigung mehr hatte. Das war dann die wissenschaftliche Revolution im Sinne von Thomas S. Kuhn mit einem neuen Paradigma. Nur wurde die ahistorische Sichtweise “Michelson widerlegte den Äther” eben erst als Erklärungsmuster nach 1905 so aufgebracht, extistierte aber zwischen 1887 und 1905 nicht. Ich habe das für meine physikhistorische Diplomarbeit mal hier (PDF) zusammengefasst (Volltext gerne auf Anfrage).

    Und das Journal, das ihr zu Beginn meintet, ist wohl das “Journal of Unsolved Questions“.

    • Hallo Henning,

      vielen Dank für die Richtigstellung und die interessanten Informationen! Das war dann ja auch so wie ich in der Folge irgendwo sage: Bei negativen Ergebnissen muss man auch den wissenschaftlichen Ethos haben sich von seinen Ideen und Vorstellungen trennen zu können. Die Wissenschaftler haben nach Michelsons Experiment offenbar trotzdem an der Äthertheorie festgehalten bis Einstein sie überzeugen konnte.

      Schön mal Dein Diplomarbeitsthema kennen zu lernen! 🙂

      Gruß
      Nicolas

    • Die Folge kenne ich sogar. Sehr cool! Vielleicht bringe ich das auch noch mal in einer der nächsten Folgen. Wäre ein nettes (wenngleich wenig ermutigendes) Valentins-Paper…

      /nw

  4. Reinhard: “Daher wird Strom auch hochtransformiert, damit der Widerstand geringer ist”

    Ich geh mal davon aus, dass ihr es besser wisst 😉

    Der Widerstand bleibt gleich, man erhöht durch Transformatoren die Spannung, damit der Strom geringer wird (bei gleicher Leistung)

    Die Verlustleistung (P = R* I² ) ist dann geringer.

    Der Widerstand ändert sich nur wenn man die Frequenz ändert (Skin-Effekt) aber das macht man noch nicht soweit ich weiß. (Gleichspannung)

    • Also der Widerstand ändert sich nur in sehr seltenen Fällen in Abhängigkeit zur Spannung. Im Prinzip kann man das bei Halbleitern beobachten, eine Diode wird zum Beispiel ab einer bestimmten Spannung quasi plötzlich leitfähig. Bei Leitungen zum Energietransport hat man aber in aller Regel Metalle und bei denen ist das nicht der Fall. Da gibts höchstens den Fall, dass die Luft ab einer bestimmten Feldstärke natürlich leitfähig wird. In aller Regel möchte man aber die Luft als Isolator nutzen.

    • Ich verstehe die Frage nicht ganz. Das ist eine normale Folge. Die funktioniert so gut (oder schlecht) wie alle unsere Folgen ohne Bild. 😉
      Die eigentlich geplante Camp-Folge ist ins Wasser gefallen.

      /nw

  5. Ich hätte da mal eine Frage zum China-Gadget: Gibt es einen Messbaren Unterschied, wie lange die Uhr zum durchlaufen braucht, abhängig davon ob der Magnet da ist oder nicht?

    Und wenn nicht: schafft man einen Unterschied mit einem stärkeren Magneten?

    Und wie stark muß der Magnet sein, damit die Uhr von Unten nach oben läuft?

    Ach, so ein cooles gadget, da kann man noch viele Experimente dran hängen.

    • Gute Fragen die natürlich stark von den Bedingungen abhängen. Stärke des Magneten hast Du schon genannt. Aber auch Größe (Höhe) der Uhr. Größe der Partikel in der Uhr. Material der Partikel.

      Da solltest Du experimentell dran bleiben! Wenn Du ein Paper schreibst ,stelle ich es in der Sendung vor! 🙂

      /nw

  6. Zum Thema Literatur suchen:
    Zumindest in Medizin und Biologie gibt es _die_ Datenbank, in der praktisch jedes wichtige (und unzählige unwichtige) Paper drin ist. Die Datenbank heißt Medline, man kann darauf frei zugreifen auf http://www.pubmed.com
    Wenn du Biologe bist und dein Paper dort nicht reinkommt, brauchst du es eigentlich nicht publizieren.

    Und wegen blöde Situation, wenn man ein wichtiges Paper übersieht. Vor ein paar Jahren war an meiner alten Uni mal eine Doktorprüfung. Der Doktorand stellt in einem Vortrag die Ergebnisse von 4 Jahren Arbeit vor. Anschließend Fragerunde. Einer der prüfenden Profs zieht ein Paper aus der Tasche, das alle wichtigen Ergebnisse der Doktorarbeit enthält – und das vor Beginn der Arbeit publiziert wurde!

    • Oh Gott, allein bei der Geschichte kriege ich feuchte Hände.
      Ich habe das Gefühl, dass unser Spezialgebiet da relativ dankbar ist. Du findest immer noch etwas wie sich die eigenen Ergebnisse experimentell von bereits publizierten unterscheiden. Wenn auch nur geringfügig. Aber die Angst bleibt doch immer wieder bei Drittmittelanträgen, Publikationen und Vorträgen auf Konferenzen.

      /nw

  7. Uns hat noch eine Mail zum Experiment der Woche enthalten die wir euch nach Rücksprache nicht vorenthalten wollen. Wir waren da beim Experimentieren ein wenig methodisch inkorrekt 🙂

    Lieber Reinhard & Nicolas,

    ich habe zweimal erfolglos versucht das Experiment der Woche im Blog zu kommentieren. Entweder war ich zu blöd das Formular dafür zu bedienen, oder ich hab mich so ungeschickt angestellt das ihr mich für einen besserwisserischen Troll haltet. Ich habe manchmal Schwierigkeiten mich klar und verständlich auszudrücken, aber ich versuche doch noch mal euch zu erklären warum ich eurer Erklärung für das Experiment nicht so stehen lassen kann.

    Im Kern geht es darum wie eine Kältemischung funktioniert. In den ShowNotes habt ihr den entsprechenden Wikipediaartikel verlinkt https://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%A4ltemischung. Darin werden drei verschiedene Erklärungen angeboten:

    1. Endothermer Wärmeeffekt
    2. Phasenübergang
    3. Schmelzpunkterniedrigung

    Im Abschnitt „Kältemischungen und Salze“ wird ausschließlich auf den endothermen Wärmeeffekt eingegangen, die englische Version (https://en.wikipedia.org/wiki/Cooling_bath) erklärt den Effekt allerdings mit „melting point depression“. Leider sind beide Artikel nicht fehlerfrei. Richtig wird der Effekt im Artikel Gefrierpunkterniedrigung (https://de.wikipedia.org/wiki/Gefrierpunktserniedrigung) bzw. Freezing-point depression (https://en.wikipedia.org/wiki/Freezing-point_depression) erklärt.

    Im Prinzip spielen aber alle drei Effekte eine Rolle. Der einfachste ist Nr. 2, Phasenübergang. Die Mischung von Eis und Wasser hat eine konstante Temperatur (Phasenübergangstemperatur) von 0°C solange feste und flüssige Phase nebeneinander vorliegen. Das hat euer Experiment auch gezeigt.

    Den endothermen Warmeffekt habt ihr beim beim Lösen von Kochsalz (NaCl) in Wasser beobachtet. Die Hydrationsenthalpie von NaCl ist größer als die Gitterenthalpie. Die Differenz aus beiden nennt man Lösungsenthalpie (https://de.wikipedia.org/wiki/L%C3%B6sungsenthalpie) und beträgt für NaCl +3,9 kJ/mol. Zum Vergleich hat Kaliumchlorat (KClO3) eine Lösungsenthalpie von +41,4 kJ/mol und Kaliumhydroxid (KOH) eine von -57,6 kJ/mol. Das erste Salz führt zu einer etwa eine Größenordnung stärkeren Abkühlung beim Lösen der gleichen Stoffmenge in Wasser als NaCl. Beim Lösen von KOH erwärmt sich die Lösung dagegen stark.

    Der endotherme Wärmeeffekt allein kann nicht erklären warum sich die Mischung aus Eis/Wasser/Salz (Delta T = -17 K) ungefähr 9 mal stärker abkühlt, als die Mischung aus Wasser und Salz (Delta T = -2 K).

    Genau das ist mein Problem mit eurer Erklärung, sie widerspricht dem Experiment. Die Wärmemenge die dem System beim lösen eine bestimmten Menge Salz entzogen wird hängt nur von der gelösten Salzmenge ab. Die Löslichkeit von NaCl in Wasser ist so gut wie gar nicht Temperaturanhängig (https://de.wikipedia.org/wiki/L%C3%B6slichkeit#/media/File:SolubilityVsTemperature.png).
    Die Wärmekapazität von Eis ist zwar mit 2,1 kJ pro mol und Kelvin nur halb so groß wie die von Wasser mit 4,2 kJ pro mol und Kelvin, aber das kann die Differenz nicht erklären. Angenommen der Behälter mit Wasser enthält die doppelte Masse wie der mit Eis fehlt immer noch mindestens ein Faktor zwei.

    Der Schlüssel liegt im dritten Effekt, der Gefrierpunktserniedrigung. Das ist eine kolligative Eigenschaft die nicht von der gelösten Substanz, sondern nur vom Lösemittel abhängt.
    Ursache ist eine Änderung des chemischen Potentials der Lösung gegenüber dem reinen Lösungsmittel durch die Mischungsentropie. Dabei ist egal was man in der flüssigen Phase löst, das Experiment funktioniert auch mit Zucker statt Salz. (Das der Winterdienst das nicht macht liegt erstens am Preis und zweitens daran, das man die doppelte Menge brächte, da NaCl in zwei Teilchen dissoziiert).

    Der Fall zeigt das es nicht unproblematisch ist sich auf die Wikipedia zu verlassen. Ich hab es bei der Betreuung von Studierenden im physikalisch-chemischen Praktikum leider schon sehr oft erlebt das auf die „Intelligenz der Masse“ vertraut wird anstatt in ein Lehrbuch zu gucken.

    Ich hoffe das Problem ist euch klar geworden, fragt nach wenn noch was unklar ist.

    mfg,
    Sebastian

    • Hi BrEin,
      danke für den Link 🙂 Am Ende vom Video sieht man sehr schön, das sich dieses Stundenglas nicht wirklich für eine Zeitmessung eignet, da die Luft aus dem unteren Teil nicht ungehindert oder zumindest konstant in den oberen Teil strömen kann. Mal tropft das Quecksilber nur und mal läuft ein ganzer Schwall raus.

      /rr

  8. Das hat Tim P. doch mit Absicht gemacht, dass ihr ihn beim Camp nicht vom Podcaster-Thron stoßen könnt. Er wollte nicht wie angekündigt eure Vorgruppe sein. 😉

    Hmm, 100l Stickstoff mitten ins Nirgendwo liefern lassen … ist sowas nicht sauteuer?

  9. Danke für die lange Folge!
    Kurz was zum Thema Supraleitung:
    In der Halbleiterindustrie werden supraleitende Spulen bei der Herstellung von Silizium-Ingots nach dem Czochralski-Verfahren verwendet. ( https://de.wikipedia.org/wiki/Czochralski-Verfahren )
    Man hat nämlich irgendwan herausgefunden, dass der Herstellungsprozess besser kontrollierbar, bzw die Qualität steigt wenn man die Schmelze im Topf durch ein Magnetfeld beruhigt.

    Mein damaliger Ausbildungsbetrieb hatte zu meiner Zeit (ca 2007 war das) erste Anlagen mit diesen Spulen in Betrieb genommen. Verwendet wurde allerdings ein System das mit Helium bei ca 8K arbeitet (dauert ca 2 Wochen bis das kalt ist).
    Genauere Fakten sind mir leider nicht mehr präsent, (meine Aufgabe war auch nur das Anbringen von diesen Herzschrittmacherverbotsschildern auf allen möglichen Türen im Gebäude..) auf jeden Fall war die magnetische Flussdichte im einstelligen Bereich und es wurde Strom im kiloAmpere Bereich durch die Spule gejagt.

    Richtig erleben konnte man den Magneten wenn man in nem Abstand von etwa nem halben Meter mit Sicherheitsschuhen (Stahlkappe!) an der Spule vorbeiging, man musste gut aufpassen, dass es einem nicht die Füße wegzieht 🙂
    Auch hat man festgestellt, dass das Spulengehäuse eine schlechte Ablage für die Bedienpanels sind, die werden dank des induzierten Stroms nämlich frittiert.
    Um die Werkzeugwägen musste man sich ebenso Gedanken machen, ist nämlich gar nicht so einfach einen voll ausgestatteten Wagen und dessen Inhalt wieder von so einem Magnetchen zu popeln!

  10. Lieber Nicolas, lieber Reinhard,

    ich schließe mich allem Lob und Preis meiner Vorgänger an und Danke euch für diese tolle Episode.
    Ich habe eine Frage zum “under preassure” Thema.
    Ihr sprecht ja davon, dass sich die inneren Orbitale verformen und verweist dabei auf die Kugelförmigen s-Orbitale.
    Auf den inneren Schalen des Osmiums befinden sich aber ja neben den kugelförmigen s-Orbitalen auch die angesprochenen Hanteln (p-Orbital) und Doppelhanteln (d-Orbitale).
    Daher meine Frage verformt sich das kugelförmige s-Orbital in der äußersten Schale also das 6s-Orbital oder auch die inneren Orbitale also 5s, 5p, 5d usw.?

  11. Zum Thema Druck zwei Gedanken:

    1 – Kommt man (theoretisch) auf Neutronenstern ähnliche Verhältnisse auf der Erde?
    2 – Lohnt es sich bei sehr kleinen (Teilchen)Mengen überhaupt noch von Druck zu sprechen? Wenn ein paar Teilchen im LHC aufeinander prallen wird vermutlich auch nicht von Kompression gesprochen. Bietet sich da irgendwo eine Trennlinie an?

  12. Glaubt ja nicht, dass man in der Schule nur ein Atommodell lernen ‘darf’. Ich hatte das Vergnügen mit dem thompsonschen, rutherfordschen, bohrschen, dem Kugelwolken-Modell und dem Orbitalmodell. Und alle wurden seeeeeehr genau besprochen, zum Beispiel wie sie entdeckt wurden, welche Effekte man mit ihnen am Besten beschreiben kann oder was sie nicht leisten können.
    So zog sich diese überaus (un-)interessante Unterrichtseinheit über ein halbes Jahr, von welchem ich mich nur noch an Doodle-Jump Wettbewerbe mit der halben Klasse, sowie einem vier Zentimeterstapel Arbeitsblätter erinnern darf 😀

    Grüße Jonas

    PS.: an die Folgenlänge könnte ich mich gewöhnen 🙂

    • Auch ich möchte meinen Senf zum Podcasteintopf abgeben. Da sitzt man als kleiner Nischenpodcaster vorm Gerät, der große Nicolas Wöhrl fängt an, die Eintopfteilnehmer vorzulesen und man wird schon ganz hibbelig, weil gleich, GLEICH JETZT SOFORT das zarte Pflänzchen 48zwoelf vor großem Publikum erwähnt werden wird – und dann bricht die Aufzählung kurz vor dem Ziel mit einem “Und, ähm, ja…” ab. Das könnt ihr doch nicht machen. Ich habe doch auch Gefühle :,-(

      Spaß beiseite, danke für diese größtartigste Sendung. Die Länge dürft ihr gerne beibehalten 🙂

  13. Zu tiefst berührt von der Tragik der Probleme mit Papern bei vorhandener Farbenblindheit (ist das der politisch korrekte Ausdruck?) und der Schilderung von Nikolas Erfahrungen während Vorträgen aus Folge 45 habe ich mich gefragt: “Gibt’s da nicht ne App dafür?”… Gibt es: Ich möchte euch die folgende App vorstellen: „Red Stripe“ von Michel Fortin
    https://appsto.re/de/Pn9C7.i
    Sie überlagert gewissen Farben im Live-Kamerabild des iPhone Muster, die dem betroffenen helfen sollen sich in der farbigen Welt der Anderen zurecht zu finden.
    Grüße an Nikolas.
    Macht immer weiter so Jungs, ihr seid super!

  14. Ich muss hier mal meine neuste Wissenschaftliche These vorstellen, die ich beim hören diese schönen Podcasts aufgestellt habe.

    Ich höre euren Podcast meist auf 1,4 facher Geschwindigkeit. Dabei ist mir folgendes aufgefallen: Etwa in der mitte der Episode gibt es ja immer ein schönes lied. Vorher wird meist gesagt, dass es diesmal vielleicht ja gar nicht so schlecht sein könnte. Hinterher wird sich dann zumeist entschuldigt, oder von Zuschauerquälen geredet.
    Ich denke mir dann meist: “Ach, so schlecht wars doch gar nicht.”
    Stellt sich raus: in normaler Geschwindigkeit ist es dann doch so schlecht.
    Ich schlussfolgere also: bei 1,4 facher Geschwindigkeit sind schlecht Wissenschaftslieder ertragbarer. Ob das daran liegt, dass das Lied auch schneller vorbei ist, oder daran dass es sich wirklich besser anhört werden meine weiteren Forschungen an diesem Podcast ergeben.

    Also macht weiter so, und nicht an schlechten Liedern sparen. Ich hätte da auch noch eins, ich weiß aber nicht ob Ihr das schon hattet:
    https://www.youtube.com/watch?v=j50ZssEojtM

  15. Zum Teslafahren:
    Auch mir war es vor drei Wochen vergönnt, mal 15 Minuten in einem Model S mitfahren zu dürfen. Wow!
    Eigentlich htte ich (58) mit Begeisterung für’s Autofahren lange abgeschlossen, ersetze meinen Kleinwagen gerade durch E-Bike+Anhänger.
    Dann das! Es ist ja nicht nur die atemberaubende Beschleunigung, es ist ja auch die Perspektive, mit geringstem Energieeinsatz durch den dichten Stadtverkehr zu gleiten. Oder besser: auf einem fliegenden Teppich zu schweben.
    Mir fiel dabei ein Zitat des Klimaforschers Mojib Latif ein, der sinngemäß sagte: Es muss im Jahr 2015 als relativ unintelligent wirken, Energie durch Feuer freizusetzen.
    Freue mich schon auf 32C3 mit euch!
    André

  16. Super lieben Dank für Euren Podcast.

    Mit jeder Folge habe ich mehr Spaß an Euren Darstellungen der wissenschaftlichen Papers. Darauf hat die Welt gewartet.

    Zu Eurem Thema Gescheiterte Forschungen könnt Ihr hier nicht auch ab und was dazu berichten. Finde ich gut. Hätte daran wirklich Spaß.

    Super lieben Dank für die vielen spann

    Viele Grüße
    John Marco

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