Hintergrundinformationen

Wissen Sie was Quantenschaum ist? Hier jetzt dazu ein Zitat aus einem Zeitreiseroman. Der Buch-Titel: “Professor Allman - Auf der Suche nach der Weltformel“:

[Assistent William Kidd zur Physikprofessorin Bella Blackbeard: ...] “Allman dagegen schickt die Atome bzw. Moleküle seiner Versuchstiere seriell, das heißt nacheinander durch seine winzigen Wurmlöcher im Quantenschaum und wie wir gesehen haben, funktioniert es.”
[Bella Blackbeard:] „Herrgott, Kidd, glaubst du im Ernst, ich hätte das nicht bereits alles gewusst. Ich wollte von dir nur wissen, warum du zu blöd bist, das auf die gleiche Weise zu machen.”

Was versteht nun der Physiker unter dem Begriff “Quantenschaum”?

Der Begriff beschreibt bildhaft die Anwendung der zwei großen Theorien der Physik, der Quantentheorie und der Allgemeinen Relativitätstheorie, auf einem extrem kleinen Maßstab von 10^–35 Metern (so genannte Planck-Länge). Aus der Sicht der Quantentheorie ist das Vakuum (der leere Raum) nämlich nicht leer, sondern angefüllt mit virtuellen Teilchen, kleine Blasen in der Raumzeit, die entstehen und wieder zusammenfallen. John Wheeler gab diesem Phänomen den zuerst salopp gemeinten Namen Quantenschaum, der später Einzug in die Fachliteratur fand.

Dass es sich beim Quantenschaum in Wirklichkeit um Bewusstsein handelt, welches unabhängig vom Gehirn existiert, wird im Sachbuch mit dem Titel “Unsterbliches Bewusstsein” bewiesen. ISBN 978-3-837-04351-8 (Neuerscheinung Juli 2008).

Das nachfolgende Video (englisch) demonstriert die Vorstellung von den kleinen Blasen (blubbernde Ursuppe) in der Raumzeit:
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Link:
Focus-Online: Kraft aus dem Quantenschaum

Wissen Sie wie fortschrittlich existierende Roboter sind? Hier jetzt dazu ein Bericht über Lego-Roboter!

Mit sprechenden Lego-Robotern lernen Schülerinnen spielerisch die moderne Sprachtechnologie kennen.(Iris Maurer/Universität des Saarlandes)

Die Roboter von Lego Mindstorms können sich nicht nur bewegen und über verschiedenen Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen. Wissenschaftler der Universität des Saarlandes haben ihnen auch das Sprechen beigebracht und dafür ein einfach zu bedienendes Sprachdialogsystem entwickelt, das sich besonders für den Schulunterricht eignet. Am Stand der Universität des Saarlandes (CeBIT 2008, Halle 9, Stand B 35) zeigen die Saarbrücker Computerlinguisten, wie man mit Hilfe der sprechenden Roboter auf spielerische Weise moderne Sprachtechnologie vermitteln kann. Die Schüler erfahren dabei, dass man mit Computern nicht nur über Tastendruck, sondern ganz natürlich über Sprache kommunizieren kann. Die bei den Lego-Robotern eingesetzte Sprachsteuerungssoftware “Dialog OS” stammt von der CLT Sprachtechnologie GmbH, einem Spin-off-Unternehmen der Universität des Saarlandes.

Am CeBIT-Stand wird ein Roboter auf mündliche Anweisung bunte Gegenstände ansteuern, greifen und dem Messebesucher bringen. Dieses Beispielszenario kann auch im Schulunterricht oder von Hobbytechniker einfach nachgebaut werden. Es macht deutlich, welche komplexen Aufgaben ein Computer lösen muss, wenn er sowohl dem menschlichen Seh- und Tastsinn als auch der gesprochenen Sprache nacheifern will. Das Sprachdialogsystem Dialog OS bietet das dafür nötige Handwerkszeug und ist über graphische Benutzeroberflächen genauso einfach zu bedienen wie die Steuerungssoftware der Roboter von Lego Mindstorms. Es kann Sprache ohne spezielles Training erkennen und ausgeben und damit im Dialog flexibel reagieren.

Über verschiedene Schnittstellen können auch alle möglichen anderen Geräte an das Dialogsystem angeschlossen und über Spracheingaben gesteuert werden. Im System bereits eingebaut ist die Schnittstelle zu den Robotern von Lego Mindstorms. Der Nutzer kann die Roboter auch mit eigenen Datenbanken füttern, um sie zu einem Thema seiner Wahl dialogfähig zu machen. Ein Musiktitel-Archiv oder die Namen von Kollegen oder Mitschülern, die im Dialog eine Rolle spielen sollen, sind denkbare Beispiele. (Quelle: idw)

Bücher zum Thema Roboter

Wissen Sie ob Schwerelosigkeit auch auf der Erde möglich ist? Hier jetzt ein Experiment dazu!

Foto (NASA): Schwerelosigkeit im Weltraum - Außeneinsatz des deutschen Astronauten Hans Schlegel auf der internationalen Raumstation

Kaum bemerkt von der Öffentlichkeit, meldete die Europäische Raumfahrtbehörde ESA am 23.März 2006: „Scientists funded by the European Space Agency believe they may have measured the gravitational equivalent of a magnetic field for the first time in a laboratory.“ (übersetzt: „Wissenschaftler, die durch die Europäische Weltraumorganisation finanziert werden, glauben, dass sie zum ersten Mal in einem Labor, das Gravitationsäquivalent von einem magnetischen Feld gemessen haben könnten“). Was sich unterkühlt wissenschaftlich anhört, ist schlichtweg eine Sensation. Der erst 32-jährige Physikprofessor Martin Tajmar aus dem Forschungszentrum Seibersdorf bei Wien glaubt, er habe mit einer raffinierten Apparatur, ein künstliches Gravitationsfeld erzeugt. Wenn sich das bewahrheitet, dann würde das Unmögliche möglich werden: Schwerelosigkeit auf der Erde!

Versuche gab es bisher genug, ein Antigravitationsfeld auf der Erde zu erzeugen, um die Erdschwere aufzuheben. Vor etwa zehn Jahren behauptete der russische Physiker Physiker Podkletnov ihm sei es in seinem Labor im finnischen Tampere gelungen, die Schwerkraft abzuschirmen mit Hilfe rotierender Keramikscheiben aus Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid. Allerdings konnte bisher niemand von wissenschaftlichem Rang die Ergebnisse seiner Experimente bestätigen. So geriet er in den Ruf ein Scharlatan zu sein.

Die Gefahr als Scharlatan zu gelten, möchte Tajmar gar nicht erst eingehen. So machte er 250 Versuche mit immer wieder dem gleichen überraschenden Ergebnis, bevor er sich sicher genug glaubte seine Arbeiten bei einer ESA-Tagung erstmals öffentlich zu präsentieren. Seine Maschine funktioniert auch völlig anders, als die von Podkletnov.

In eine mit Sand gefüllte Holzkiste hat Tajmar einen Vakuumbehälter eingebettet, der mit massiven Stahlträgern verankert ist. In dem Behälter dreht sich bei Minus 270 Grad ein supraleitender 15 cm breiter Ring aus dem seltenen Metall Niob etwa 6000-mal die Minute. Immer wenn er die Rotationsgeschwindigkeit des Rings vergrößert, melden die Messinstrumente einen Antischwerkrafteffekt der 100 Billionen Mal größer ist, als nach den Voraussagen der Einsteinschen Relativitätstheorie sein dürfte.

Zwar macht der Effekt in der Gesamtsumme erst ein Hundertstel der Erdschwere aus, doch Tajmar experimentiert bereits, wie er den Effekt vergrößern kann, um eines Tages Autos durch Antigravitation schweben zu lassen oder in der Raumfahrt die gesundheitsgefährdende Schwerelosigkeit aufzuheben. Das Herzstück der neuen Geräte, die viel stärkere Kraftfelder erzeugen können, ist ein sogenannter „Gravitationstransformator“. Die von Tajmar dazu entwickelten Pläne liegen zurzeit beim Patentamt.

Für die Wissenschaft stellt sich die Frage, welche Modifikationen der Relativitätstheorie nötig sind, um den Effekt zu erklären. Möglicherweise führen solche Änderungen sogar zu einer Art „Weltformel“ nach welcher der Protagonist eines Zeitreiseromans sucht. Der Buch-Titel lautet: „Professor Allman“. In der Science-Fiction-Geschichte sorgen miniaturisierte Antischwerkraftgeneratoren für das Schweben des sogenannten „Waves“, eines Individualtransporters in der Fortschrittswelt.

Links:

DIE ZEIT: Das Ende der Schwere

P.M. Magazin: Antigravitation: Gibt es sie doch?

Das erste künstliche Gravitationsfeld

Wissen Sie ob Computer auf Handzeichen reagieren können? Hier jetzt die neueste Entwicklung!

Berührungslose Interaktion zwischen Mensch und Computer: der iPoint Presenter verfolgt die Fingerposition des Nutzers und reagiert auf die Veränderungen. Foto: © Fraunhofer HHI

Ein Mann steht vor einem großen Bildschirm und deutet - scheinbar - hektisch herum. Wie durch Zauberhand erscheinen plötzlich Bilder auf dem Display. Ihre Bewegung folgt dem Zeigefinger des Akteurs, sie drehen sich bei einem leichten Schwenk des Fingers, vergrößern oder verkleinern sich. Wem das bekannt vorkommt, hat vielleicht den Science-Fiction Film “Minority Report” gesehen. ähnlich wie Tom Cruise als John Anderton agiert Paul Chojecki, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut HHI in Berlin, wenn er den iPoint Presenter erklärt.

Herzstück des Systems sind Kameras. Mit ihrer Hilfe beobachtet der Rechner den Menschen, der vor der Projektionswand steht. Sobald der Akteur die Hände bewegt, reagiert der Rechner - völlig berührungsfrei. “Dazu ermittelt er zunächst einmal die Position der Zeigefinger des Nutzers, deren Bewegung er verfolgt”, erklärt Projektleiter Chojecki. Der Nutzer kann auf Knöpfe deuten oder virtuelle Objekte durch seine Gesten verschieben. Er kann sie durch die “Multipointing Interaktion”, also durch Eingaben mit mehreren Fingern, drehen, vergrößern oder verkleinern. Dazu sind weder spezielle Handschuhe noch eine besondere Markierung nötig. Jeder kann ohne Vorbereitung mit der bloßen Hand das Gerät intuitiv bedienen.

GestureID
Mit Handzeichen können sich Menschen international und ohne Worte verständigen. Wie nützlich wäre es, wenn eine solche Kommunikation auch zwischen Technik und Mensch möglich wäre? Diese Form der Eingabe würde vieles angenehmer und sicherer gestalten als es heute ist: Im Auto könnte man Radio und Navi leichter bedienen und zu Hause im Fernsehsessel bräuchte man zum Zappen keine Fernbedienung mehr. Eine ganz neue Generation von Videospielen ließe sich realisieren, wenn die Technik die menschlichen Gesten erkennen und interpretieren könnte. Sogar Maschinen, Haushaltsgeräte oder Videokonferenzsysteme könnten einfach per Handzeichen angesteuert werden. Eine Hilfe böte das System für körperlich behinderte Menschen: die Interaktion mit dem Computer - ohne Maus und Tastatur. (Foto: © Fraunhofer IDMT)

Damit diese Szenarien so schnell wie möglich Realität werden bringen Forscher vom Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Ilmenau Computern nun das Verstehen von Gesten bei. Sie entwickeln ein Verfahren zur automatischen Erkennung von unterschiedlichen Handzeichen.

Zwei Fraunhofer-Institute stellen auf der CeBIT in Hannover vom 4. bis 9. März (Halle 9, Stand B36) neue Möglichkeiten der Mensch-Maschine-Interaktion vor: Sie zeigen, wie sich Computer einfach per Zeigefinger oder Gesten bedienen lassen. (Quelle: idw)

Wenn Computer zukünftig auf Handzeichen reagieren, muss man wohl vorsichtiger mit den Gesten sein. Die Rechner könnten sonst beleidigt sein, wenn man ihnen ein zweideutiges, unanständiges oder ein Vogel-Zeichen macht. Im Science-Fiction Roman “Professor Allman - Auf der Suche nach der Weltformel” reagiert Johann, ein Avatar der Fortschrittswelt, empfindlich auf die Verletzung einer Höflichkeitsregel.

Wissen Sie was ein MRT kann? Hier jetzt ein Bericht, wie er unsere geheimsten Gedanken verrät!

München - Mit einem Magnetresonanztomographen (MRT) blicken Forscher von Siemens und der Harvard-Universität ins menschliche Gehirn und schauen ihm beim Denken zu. Die Psychologen erkennen dadurch, wie die Nervenzellen des Gehirns während des Sehpro­zesses arbeiten. Allgemein zeigten Wahrnehmungsexperimente, dass das Gehirn optische Signale sehr wohl registriert, obwohl sie dem Bewusstsein nicht zugänglich sind. Die Forscher bewiesen nun, dass es einen Informationsfluss zwischen Gehirnzellen und Augen gibt, der dem Bewusstsein verborgen bleibt, wie sie in der renommierten Zeitschrift Psychological Science schreiben. Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) betrachtet den Stoffwechsel im Gehirn und erstellt durch Überlagerung mit den Bildern eines MRT-Geräts eine Karte erhöhter Aktivität. Feuernde Neuronen brauchen mehr Sauerstoff, deshalb fließt in aktive Areale mehr Blut. Hier erhöht sich die Konzentration von sauerstoffreichem gegenüber sauerstoffarmem Blut, was sich im MRT als Signaländerung bemerkbar macht. Die eigentliche Messgröße ist das Eisen im Hämoglobin der roten Blutkörperchen.

Bei den Experimenten zeigten die Forscher von Siemens Corporate Research in Princeton im US-Staat New Jersey und der Harvard-Universität ihren im MRT liegenden Versuchspersonen für kurze Zeit einfache Muster und überlagerten die Sinneseindrücke mit weiteren kurzen optischen Reizen. In den Bildern des MRT war unabhängig von den Aussagen der Versuchspersonen ihre tatsächliche Wahrnehmung in bestimmten Gehirnarealen abzulesen. Die räumliche Auflösung des Siemens-MRT mit drei Tesla Magnetfeldstärke beträgt dabei etwa einen Kubikmillimeter.

Die fMRT ist in jüngster Vergangenheit ins Blickfeld gerückt, weil mit Hilfe der Technik neue Lügendetektoren auf den Markt kommen sollen. Die Siemens-Forschungen sind bislang reine Grundlagenforschung, eröffnen aber eine Perspektive für handfeste Anwendungen. Bewusste Falschaussagen von Testpersonen wären durch Vergleiche von fMRT-Bildern objektiv überprüfbar. Siemens-Entwicklungen könnten auf vielfältige Weise von dem präzisen Blick ins Gehirn profitieren. Weil mit fMRT überprüft werden kann, welche Entscheidungen Menschen treffen und auch Aussagen gemacht werden können, wie sie sich dabei fühlen, könnten solche Studien helfen, bessere Hörgeräte zu konstruieren. Ältere Personen haben oft Schwierigkeiten, sich an die Sinneseindrücke mit einem neuen Hörgerät zu gewöhnen, jüngeren Menschen fällt das dagegen leichter. Mit fMRT ließe sich klären, ob dabei Wahrnehmungsphänomene im Gehirn eine Rolle spielen oder physiologische Faktoren, die sich mit dem Alter ändern.
Quelle: pressetext.de

Kommentar:
Auch wenn man dem Gehirn beim Denken zuschauen kann, bedeutet das nicht, dass es der Ursprung des Bewusstseins ist. Bewusstsein existiert vielmehr unabhängig vom Gehirn. Dies wird im Sachbuch mit dem Titel “Unsterbliches Bewusstsein” bewiesen. ISBN 978-3-837-04351-8 (Neuerscheinung Juli 2008).

Link: Gedankenlesen per Gehirnscan

Wissen Sie wie Strom aus der Steckdose für Apparate überflüssig werden kann? Hier jetzt die Antwort!

Mit dem Handy telefonieren, ganz ohne Akku, nur durch die Wärme der Hand? Das ist noch Zukunftsmusik. Doch dank neuer Schaltungen lässt sich bereits jetzt die Hitze des Körpers nutzen, um Strom zu gewinnen.

Auf der Intensivstation sind am Körper des Patienten viele Apparate angeschlossen. Sie überwachen Herzfrequenz, Blutdruck, Körpertemperatur, Puls oder Atemfrequenz. Für gewöhnlich herrscht ein großes Kabelgewirr, denn sämtliche Geräte müssen mit Strom versorgt werden. In Zukunft kommen medizinische Sensoren möglicherweise ohne den Strom aus der Steckdose aus. Stattdessen zapfen sie Energie allein aus der Wärme des menschlichen Körpers. Per Funksignal senden sie dann die entsprechenden Daten an die zentrale Überwachungsstation.

Forscher vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen haben mit ihren Kollegen von den Fraunhofer-Instituten für Physikalische Messtechnik IPM und für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM eine Methode entwickelt, um die natürliche Körperwärme zur Energiegewinnung zu nutzen. Grundlage sind thermoelektrische Generatoren, kurz TEG, aus Halbleiterelementen. Die TEGs gewinnen elektrische Energie allein aus der Temperaturdifferenz zwischen heißer und kalter Umgebung. Normalerweise sind Unterschiede von mehreren zehn Grad notwendig, um ausreichend Strom zu erzeugen. Die Unterschiede zwischen der Außentemperatur des Körpers und seiner Umgebung betragen aber nur wenige Grad. “Mit solchen Differenzen lassen sich nur geringe Spannungen erzeugen”, erklärt Peter Spies, Teilprojektleiter am IIS. Etwa 200 Millivolt liefert ein gewöhnlicher TEG. Für die Versorgung von elektronischen Geräten sind jedoch mindestens ein bis zwei Volt erforderlich. Für dieses Problem haben die Ingenieure eine Lösung parat: “Wir haben Schaltungen entwickelt, die mit 200 Millivolt auskommen, indem wir verschiedene Bauteile ganz neu kombiniert haben”, sagt Spies. “So konnten wir ganze elektronische Systeme bauen, die keine interne Batterie benötigen, sondern allein durch Köperwärme ihre Energie gewinnen.” Dieses System verbessern die Wissenschaftler weiter: Es existieren bereits Schaltungen, die bei 50 Millivolt “anschwingen”, wie es in der Fachsprache heißt. Peter Spies glaubt, dass durch weitere Verbesserungen der Schaltsysteme in Zukunft ein Temperaturunterschied von nur 0,5 Grad für die Stromerzeugung ausreichend sein wird.

Die Forscher haben eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten im Visier: “Die Stromerzeugung aus Wärme lässt sich überall dort nutzen, wo eine Temperaturdifferenz auftritt”, sagt Spies. “Sei es am Körper, an Heizungen zur Kalkulation der Heizkosten, zur Überwachung der Kühlkette beim Transport gekühlter Güter oder in Klimaanlagen.”
Quelle: Informationsdienst Wissenschaft (idw)

Wissen Sie ob nachwachsende Organe und Gliedmaßen möglich sind? Hier jetzt der Bericht!

Der Axolotl, ein mexikanischer Schwanzlurch, ist ein Wundertier. Er verfügt über die erstaunliche Fähigkeit, Gliedmaßen, Organe und sogar Teile des Gehirn vollständig zu regenerieren. Schwanz oder Beine wachsen dem Axolotl innerhalb weniger Tagen wieder nach, einschließlich Nerven, Muskulatur und Blutgefäßen. Die Regenerate sind in der Regel keine Verkrüppelungen, sondern vollständig und funktionstüchtig. Wenn Wissenschaftler erkennen könnten, welcher Wirkungsmechanismus dahinter steckt, könnte das jedes Jahr tausende von Leben retten.

Ca. 3500 Nieren, Lebern und Herzen werden in Deutschland pro Jahr transplantiert. Der Bedarf ist ungleich größer. Jeder dritte Aspirant stirbt im Verlaufe der Wartezeit, weil sein eigenes Organ endgültig den Dienst versagt hat. Jedoch nicht nur an diesen Organen besteht ein Mangel, auch Gewebe wie Haut, Knochen und Knorpel fehlen beispielsweise zur Behandlung von Verbrennungsopfern und Schwerverletzten.

Forscherinnen und Forscher haben es sich zum Ziel gesetzt, diesen Mangel zu beheben und für Ersatz aus dem Labor zu sorgen. Mit modernsten biotechnologischen Methoden wollen sie Körperzellen vermehren - in der Regel die des späteren Empfängers - und daraus im Labor Gewebe und Organe entstehen lassen. “Tissue Engineering” nennt man das Verfahren in der Fachsprache. Diese Vision ist in ersten Ansätzen schon Realität. So können unter bestimmten Voraussetzungen Knorpeldefekte und chronische Wunden mit körpereigenem Ersatzgewebe versorgt werden. Leberfunktionsverluste werden durch biohybride Ersatzorgane (biologische Zellen in Verbindung mit technischen Materialien), die noch außerhalb des Körpers funktionieren, ausgeglichen, bis ein geeignetes Spenderorgan verfügbar ist. Der Weg bis zum kompletten, “auf Bedarf” nachwachsenden Organ ist noch sehr weit, aber die ersten Schritte sind getan.

In einem Zeitreiseroman (der Buch-Titel: “Professor Allman - Auf der Suche nach der Weltformel”) sorgt die Nanotechnologie mit einer fiktiven Limbox für das Nachwachsen verlorener Gliedmaßen.

Links:

Von Zellen und nachwachsenden Organen
Nachwachsende Organe bei Tieren

Wissen Sie über künstliches Leben Bescheid? Hier jetzt der Bericht über das Computerprogramm Tierra!

Foto: Anti-Gravity Workshop
Selbstreplizierende Programme besetzen den Computerspeicher (geometrische Objekte). Mutationen verändern den Programmcode (Blitz). Der Software-Tod eliminiert alte oder totkranke Programme)

Einer der sich mit künstlichem Leben besonders gut auskennt, ist der amerikanische Biologe Thomas Ray. Auf einer seiner Expeditionen durch den Dschungel von Costa Rica kam er auf die Idee das Leben der Dschungel-Ameisen auf seinem Computer zu simulieren. Ray schrieb Tierra, eine Software, die nicht nur Lebewesen nachzeichnet und sich entwickeln kann, sondern auch die Macht der Evolution demonstriert.

Der Programmcode von Tierra ist fähig, selbstständig zu mutieren, so wie wir es in der Biologie von den Genen her kennen. Ray stellte nach einiger Zeit fest, dass seine Programme sich verselbstständigten, regelmäßig Software-Code miteinander austauschten und sich vermehrten. Sie hatten offensichtlich Sex miteinander. Ständig entstehen neue Programme, die Ray selbst nicht geschrieben hat. In seinem Computer ist künstliches Leben entstanden.

Ray ist besorgt darüber, dass seinen Geschöpfen nur die relativ winzige Ökosphäre seines Laptops zur Verfügung steht. Er möchte seine Geschöpfe gerne aussetzen, im größten denkbaren Ökosystem für künstliches Leben, dem Internet.

Man fühlt sich ein wenig an Adam und Eva erinnert, die aus dem Paradies vertrieben und in die Welt gesetzt wurden. Jeder kann an der Vertreibung teilnehmen und seinen eigenen Computer als Ökosphäre zur Verfügung stellen. Über die Links weiter unten gelangt man zu der Seite, von der man sich den dazugehörigen Programmcode herunterladen kann.

Es stellt sich nun die philosophische Frage, ob es sich um Mord handelt, wenn man seinen Computer ausschaltet und damit praktisch das künstliche Leben tötet? Zum Glück wird das Ausschalten des Computers nicht unter Strafe gestellt, sonst wären unsere Gefängnisse bald voll mit denen, die zu lebenslanger Haft verurteilt werden.

Links:

Netlife - das Schaffen eines Dschungels im Internet

Tierra Homepage

Buchtipps