Orte der Forschung

Kabel und Leitungen, Schläuche und Röhren legen sich wie ein Käfig um diese Großapparatur, die im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifwald steht: Wendelstein 7-X ist weltweit die größte und modernste Kernfusionsanlage vom Typ Stellarator. Hier wollen Forschende Atomkerne dazu bringen, miteinander zu verschmelzen wie in der Sonne. Dazu haben Sie eine Ringkammer aus Metall und Graphitplatten von fünfeinhalb Metern Durchmesser gebaut, in die Wasserstoffgas eingefüllt und in 50 Millionen Grad heißes Plasma umgewandelt werden soll: Der „vierte Aggregatzustand“, bei dem sich die atomaren Bestandteile Kern und Elektronenhülle voneinander trennen. Wenn das Plasma „brennt“ stoßen die atomaren Teilchen heftig zusammen und können fusionieren, was hohe Energiemengen freisetzt, die auch ein Kraftwerk zur Stromerzeugung antreiben könnten. – Das Fernziel dieser Forschung.

Um Plasma zu erzeugen, heizen elektromagnetische Wellen wenige Milligramm Gas auf. Eine der größten Herausforderungen ist es, das Plasma – und damit die Fusionsreaktionen – über einen längeren Zeitraum stabil zu halten. Dass ein solcher Dauerbetrieb von 30 Minuten möglich ist, soll Wendelstein 7-X beweisen. Die Anlage des Typs Stellarator nutzt dazu 50 riesige Magnetspulen, die um die Plasmakammer gelegt, das Plasma in einem magnetischen Feld quasi schwebend einfangen. Um sie supraleitend zu machen, werden die Magnete auf - 270 Grad Celsius heruntergekühlt. Der Großteil der Leitungen, die im Bild zu sehen sind, gehört zu diesem Kühlsystem. Die übrige Technik überwacht und steuert das Plasma im Inneren. An den herausragenden dicken Röhren befinden sich unterschiedliche Messgeräte, die u.a. Temperatur, Druck, Dichte und Zusammensetzung des Plasmas messen.

In der letzten Experimentkampagne konnte das Forscherteam das Plasma auf 20 Millionen Grad aufheizen und für acht Minuten aufrecht erhalten. Dabei erreichten sie einen Energieumsatz von 1,3 Gigajoule– das heißt, diese Heizenergiemenge konnte dem Plasma zugeführt und kontrolliert ohne Überlastung der Wände wieder abgeführt werden. In den kommenden Jahren soll der Energieumsatz auf 18 Gigajoule gesteigert werden.
 

Die arktische Tundra ist ein extremer Lebensraum. Selbst im Sommer, wenn die Sonne nicht untergeht, steigen die Temperaturen selten über 5 bis 10 Grad Celsius. Und doch brüten dann Tausende Zugvögel in der weitgehend baumlosen Landschaft. Ideale Bedingungen für Ornithologen, um den Einfluss von Licht auf das Balzverhalten und die „innere Uhr“ von Vögeln zu untersuchen. Bart Kempenaers vom Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz hat sich dafür die Umgebung von Utqiaġvik in Alaskas äußerstem Norden ausgesucht.

Entstanden ist die nördlichste Stadt der USA aus einem Winterlager der indigenen Iñupiat, das hier bereits seit Jahrhunderten existierte. In der Sprache der Iñupiat bedeutet der Name „Ort, an dem wir Schneeeulen jagen“. In mehreren Sommern haben Kempenaers und sein Team hier vier Zugvogelarten mit unterschiedlicher Lebensweise untersucht: Sandstrandläufer, Graubruststrandläufer, Spornammer und Thorshühnchen. Letztere ist eine der wenigen Vogelarten, bei denen sich allein die Männchen um die Aufzucht der Jungen kümmern.

Bei den Graubruststrandläufern hingegen balzen und kämpfen die Männchen intensiv und fast ohne Pause, um sich im kurzen arktischen Sommer mit möglichst vielen Weibchen zu paaren. Dabei zeugen jene Männchen die meisten Jungen, die fast überhaupt nicht schlafen und trotzdem leistungsfähig bleiben. Die überwiegend monogam lebenden Spornammern dagegen halten trotz des fehlenden Tag-Nacht-Wechsels einen strikten 24-Stunden-Tagesrhythmus ein. Die „innere Uhr“ scheint, abhängig von sozialen und Umweltfaktoren, deutlich flexibler zu sein als gedacht. Auch wenn die Wissenschaftler hier festen Boden unter den Füßen haben und aufs gefrorene Polarmeer schauen: Der größte Teil der Tundra ist im Polarsommer mehr oder weniger sumpfig. Und so stehen die Forschenden bei Temperaturen kurz über dem Gefrierpunkt die meiste Zeit im Wasser, manchmal bis zu den Oberschenkeln. Die Spezialstiefel halten dabei zuverlässig warm und trocken – und manche der Beteiligten fragen sich, warum so etwas nicht auch bei den Winterschuhen zu Hause möglich ist.
 

Die Menschheit stammt aus Afrika. Von dort aus hat der Homo sapiens die gesamte Erde besiedelt. Über Europa und Asien bis nach Australien und zu den Inseln des Pazifik. Die letzte große Landmasse, die der moderne Mensch bei seiner beispiellosen Ausbreitung in Besitz nahm, waren die beiden Teile Amerikas. Vor etwa 20000 bis 30000 Jahren, im späten Pleistozän, wanderten die Menschen über die zu jener Zeit im Bereich der Beringstraße bestehende eisfreie Landbrücke von Sibirien nach Alaska und breiteten sich von dort nach Süden aus. Damals lebten auf dem amerikanischen Kontinent zahlreiche große Säugetiere, darunter Elefanten, Nashörner und Pferde, aber auch Riesenfaultiere – mehr als sechs Meter lang und mehrere Tonnen schwer. Zusammen werden sie als nordamerikanische Megafauna bezeichnet. Doch am Ende der letzten Kaltzeit, vor ungefähr 11500 Jahren, starben die meisten dieser Tiere aus, während gleichzeitig die Menschen Nord- und Südamerika eroberten. Handelt es sich hier um bloße Koinzidenz, oder sind diese Ereignisse miteinander verknüpft? Sind die Menschen mitverantwortlich für das Aussterben der Megafauna? Oder, im Fall der Faultiere, vielleicht sogar die Ursache? Zum Beispiel, weil sie Jagd machten auf die großen, sich sehr langsam bewegenden Tiere?

Diesen Fragen geht Óscar Solís Torres vom Max-Planck-Institut für Geoanthropologie nach. Er untersucht tropische Höhlen auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán, wo einige der frühesten bisher bekannten Spuren menschlicher Anwesenheit auf dem amerikanischen Kontinent gefunden wurden. Solís Torres sucht nach Beweisen für menschliche Präsenz und nach Überresten der Megafauna – hier im Sac-Actun-Höhlensystem an der nordöstlichen Küste von Yucatán. Die Herausforderung: Die Tropfsteinhöhlen des Sistema Sac Actun liegen seit etwa 9000 Jahren unter Wasser. Mit seinen bisher bekannten 347 Kilometern ist Sac Actun eines der größten Unterwasserhöhlensysteme der Erde – und eine der wichtigsten Stätten der Unterwasserarchäologie.
 

Moderne Gesellschaften sind durch die Globalisierung geprägt. Doch je weiter diese fortschreitet, desto tiefer scheinen die Gräben innerhalb der Gesellschaft zu werden. Woran liegt das? Wie entfremden sich Menschen voneinander, die in derselben Stadt, sogar im selben Dorf wohnen? Was entscheidet über Dazugehören oder Fremdsein? Das Projekt „Alpine Geschichten des globalen Wandels“, angesiedelt am Max-Planck-Institut für ethnologische Forschung in Halle, geht diesen Fragen am Beispiel von vier Dörfern im deutschsprachigen Alpenraum nach. Die Forschenden arbeiten in Österreich, Italien (Südtirol), Deutschland und der Schweiz. Die Regionen, die sie untersuchen, sind einerseits durch lange Traditionen des grenzüberschreitenden Austauschs geprägt. Andererseits gibt es hier eine historisch verankerte, breite Unterstützung für antiliberale, politisch „rechte“ Bewegungen. Einer dieser Orte ist Obermillstatt in den Kärntner Nockbergen. Der bäuerlich strukturierte Ort mit heute knapp 600 Einwohnern liegt oberhalb des Millstätter Sees an einer alten römischen Handelsstraße – touristische Traditionen reichen zurück bis in das späte 19. Jahrhundert.

Von Außenstehenden wie den politisch Handelnden in den Städten werden Menschen, die auf dem Land leben, gern als ewiggestrig und traditionalistisch angesehen. In den Dörfern wiederum ist das Misstrauen der Politik gegenüber groß, offizielle Informationen betrachtet man hier mit Skepsis. Diese historisch fest verankerte Kluft zwischen Stadt und Land zeigte sich den Forschenden auch während der Coronapandemie. Verschwörungstheorien fanden in den Dörfern leicht Anhänger, der Widerstand gegen Anordnungen durch „die da oben“ wurde als notwendig und legitim angesehen. Die Bewohnerinnen und Bewohner der Bergdörfer sehen sich dabei als stolze, unabhängige Verfechter eines „gesunden Menschenverstands“, den sie bewusst als Gegenstück zu wissenschaftlich fundierten Erkenntnissen der liberalen Eliten in den Städten begreifen.
 

Mit rund 4000 Metern ist das Polarmeer weit weniger tief, als Jules Verne es sich einst vorstellte. Und doch ist es ein extremer Lebensraum, über den wir bis heute nur wenig wissen: Kälte, Dunkelheit, bedeckt mit Eis, am Meeresboden kaum organisches Material als Nährboden für Mikroorganismen. Kann es hier überhaupt Leben geben?

Bekannte Lebensinseln in der Tiefsee sind sogenannte Schwarze Raucher: Dort, wo die tektonischen Platten aufeinanderstoßen, bilden Unterwasservulkane hydrothermale Quellen. Hier tritt sehr heißes, sauerstofffreies Wasser aus, in dem große Mengen an Eisen, Mangan, Kupfer sowie Schwefelverbindungen, Wasserstoff und Methan gelöst sind. Mischt sich dieses heiße Wasser mit dem umgebenden kalten, sauerstoffhaltigen Seewasser, fallen die Mineralstoffe aus, und es entstehen grauschwarze „Rauch“-Säulen. Daher der Name Schwarzer Raucher.

An den Rauchern können sich vielfältige Biotope bilden – mit Arten, die nur hier existieren. Bakterien nutzen insbesondere Schwefel und Wasserstoff als Energiequelle und bilden so die Grundlage einer artenreichen Nahrungskette: Röhrenwürmer, Krabben, Muscheln und sogar einige Fische.

Lange waren Forschende überzeugt, dass es im Nordpolarmeer weder Vulkane noch hydrothermale Quellen gibt. Doch Anfang der 2000er-Jahre fand man sie: am Gakkel Ridge, einem Meeresrücken, der sich von Grönland bis nach Sibirien erstreckt. Der Schwarze Raucher Enceladus, der hier zu sehen ist, liegt im Aurora Vent Field an der westlichsten Spitze des Gakkel Ridge. Während einer Expedition mit dem Forschungsschiff Polarstern hat eine Gruppe des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie hier Bakterien der Gattung Sulfurimonas genau unter die Lupe genommen. Eine dabei neu entdeckte Art trägt in ihrem Genom Hinweise darauf, wie die ökologische Verbindung zwischen diesem hoch spezialisierten Lebensraum und dem offenen Ozean aussehen könnte.
 

Der spätgotische Palazzo Chiaramonte in Palermo, auch  Lo Steri (Festungspalast) genannt, hat eine wechselvolle Geschichte. Heute eine von Palermos Sehenswürdigkeiten, war der Steri im 17. und 18. Jahrhundert Sitz des Inquisitionsgerichts und seiner düsteren Gefängnisse. Menschen verschiedenster Religionen und Herkunft waren hier inhaftiert. Die Wände der Zellen sind mit Zeichnungen bedeckt, teilweise in mehreren Schichten. Neben religiösen Darstellungen finden sich Karten und Inschriften in vielen Sprachen, unter anderem Italienisch, Sizilianisch, Hebräisch, Latein und Englisch.

Das Bild zeigt die auch heute vor allem in der Ostkirche noch sehr bedeutende Ikonografie des Abstiegs Christi in die Unterwelt: In der Zeit zwischen seinem Tod am Kreuz und der Auferstehung in der Osternacht steigt Christus ins Reich des Todes hinab. Dort errettet er die Seelen der Gerechten – hier verkörpert durch die Patriarchen des Alten Testaments – aus dem Rachen des Leviathan, des biblischen Ungeheuers, das die Sünder verschlingt. Ein kleines Tor auf der linken Seite der Zeichnung symbolisiert den Eingang zu den Kerkern. Die Inschrift darunter entspricht jener auf dem Tor zur Hölle in Dantes Göttlicher Komödie, übersetzt meist als „Ihr, die ihr hier eintretet, lasst alle Hoffnung fahren“. Doch Christus gibt dem Gläubigen Hoffnung auf Erlösung.

Das am Kunsthistorischen Institut in Florenz angesiedelte Projekt Graffiti Art in Prison, eine internationale Partnerschaft geleitet von der Università degli Studi di Palermo, befasst sich mit historischen ebenso wie mit zeitgenössischen Graffiti und Wandmalereien. Es geht um Orte der Unfreiheit, Entbehrung und Zensur – Gefängnisse ebenso wie Konzentrationslager  oder psychiatrische Kliniken – und die kreativen Reaktionen auf diese Umgebungen: materiell, körperlich, psychologisch, politisch, sozial, religiös, räumlich und zeitlich.
 

Die Frage, „was die Welt, im Innersten zusammen hält“ trieb schon Goethes Faust um. Seitdem ist einige Zeit vergangen, doch die Kräfte, die die Welt auf molekularer Ebene zusammenhalten, sind auch heute noch Gegenstand aktueller Forschung. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Fritz-Haber-Institut (FHI) in Berlin interessiert zum Beispiel, welche Kräfte in Molekülen zwischen den Atomen wirken.

Jedes Molekül hat ein eigenes, typisches Schwingungsspektrum – quasi einen „molekularen Fingerabdruck“, der mithilfe von laserartiger Infrarotstrahlung ermittelt werden kann. Das Mittel der Wahl, um solch intensive Infrarotstrahlung mit einstellbarer Wellenlänge zu erzeugen, ist ein Freie-Elektronen-Laser (FEL): In einem Vakuum werden Elektronen zunächst auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Diese energiereichen Elektronen durchlaufen dann im sogenannten Undulator sehr starke Magnetfelder, die sie in eine wellenförmige Bewegung versetzen. Dies führt dazu, dass die Elektronen Photonen abstrahlen – und zwar in einem gebündelten, intensiven Strahl. Freie-Elektronen-Laser können im Prinzip elektromagnetische Strahlung fast jeder Wellenlänge erzeugen. Oft geht es dabei um möglichst kurzwellige Strahlung im Röntgenbereich. Für die Versuche am FHI wird dagegen langwellige Strahlung im Infrarotbereich benötigt und erzeugt.

Hier überprüft der Elektronikingenieur Marco De Pas die Anschlüsse der Elektromagneten, mit denen der Elektronenstrahl auf seinem Weg zwischen dem Beschleuniger und dem Undulator umgelenkt wird. Die Szene erinnert an eine Bühne, auf der der Schlagzeuger hinter seinen Instrumenten steht. Da wie dort muss alles genau aufeinander abgestimmt sein, damit das Ergebnis passt.
 

Seine Form ähnelt der eines Diamanten, und tatsächlich ist er für die Wissenschaft so etwas wie ein Schatz: Ryugu, ein rund einen Kilometer großer Asteroid, der in 475 Tagen einmal die Sonne umläuft und dabei die Erdbahn kreuzt. Aber keine Sorge, gefährlich wird uns der kosmische Brocken nicht. Seit ein paar Jahren steht er im Fokus der Forschung – und hat auch schon Besuch bekommen. So schickte die japanische Raumfahrtbehörde 2014 eine Sonde namens Hayabusa 2 zu dem Himmelskörper. Nach der Entnahme von Bodenproben flog der Kundschafter zurück und setzte seine Flaschenpost mit der wertvollen Fracht im Dezember 2020 nahe der australischen Stadt Woomera ab.

Insgesamt fünf Gramm aus dem „Drachenpalast“, so die Übersetzung für „Ryugu“ aus dem Japanischen, landeten in irdischen Labors und wurden nach allen Regeln der Messkunst analysiert. Das Material zeigt eine lockere, körnige Struktur und hat offenbar über einen langen Zeitraum mit Wasser reagiert. Außerdem fanden sich Aminosäuren und andere komplexe organische Moleküle.

Wo aber ist Ryugu entstanden? Er bewegt sich zwar vergleichsweise nahe an der Sonne, dürfte aber von weiter draußen stammen. Dies jedenfalls zeigen Studien, an denen das Max-Planck- Institut für Sonnensystemforschung und die Universität Göttingen beteiligt sind. Demnach liegt die Geburtsstätte des Drachenpalasts am äußeren Rand des Planetensystems. Dort sind vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren die Mutterkörper von kohlenstoffreichen Asteroiden und Kometen entstanden – unter anderem von Ryugu. Als die Gas- und Eisriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun heranwuchsen, wirbelte ihn dann das Spiel der Kräfte auf eine turbulente Reise in Richtung Sonne.
 

Wer die Musik des Universums belauschen möchte, der braucht feine Instrumente. Etwa solche, wie sie in LIGO stecken. Als diese beiden US-amerikanischen Detektoren am 14. September 2015 als Erste überhaupt eine Gravitationswelle registrierten, war auch die Freude in Ruthe riesig. Denn nahe dem Dorf bei Hannover steht ebenfalls eine Falle für die von Albert Einstein vorhergesagten Kräuselungen der Raumzeit. In der Anlage GEO600 testen Forschende – unter anderem des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik – neue Techniken, die dann in anderen, größeren Detektoren weltweit zum Einsatz kommen.

Alle diese Instrumente arbeiten nach dem Prinzip der Interferometrie: Eine Optik spaltet Laserlicht in zwei Strahlen auf, die anschließend im rechten Winkel zueinander weiterlaufen. Am Ende der beiden Rennstrecken reflektieren Spiegel die Lichtstrahlen und bringen sie schließlich zur Überlagerung. Aus dem so entstandenen Interferenzmuster lässt sich erkennen, ob eine Gravitationswelle durch die Anlage geschwappt ist. Derartige Messungen sind überaus diffizil, und so gleicht das Innere von GEO600 einem Reinraum in einem virologischen Labor. Das Tragen von Schutzbrillen und speziellen Anzügen ist Pflicht, denn kein Staubkörnchen darf die empfindlichen Messungen stören.

Das Laserlicht verläuft in zwei 600 Meter langen Edelstahlrohren, die Teil eines ausgeklügelten Vakuumsystems sind. Der optische Tisch vor den drei Forschenden erzeugt Quetschlicht. Dieses ist einer der Tricks, um die Empfindlichkeit eines Gravitationswellen-Detektors zu erhöhen. Es reduziert das störende Quantenrauschen des Laserlichts um den Faktor 2! Damit hält GEO600 den Weltrekord.
 

Parfumverbot am Arbeitsplatz – geht das nicht ein bisschen zu weit? Nun, um den Geruchssinn von Insekten zu untersuchen, sind noch ganz andere Vorkehrungen notwendig. Denn manche von ihnen haben ein so extrem feines „Näschen“, dass sie sogar einzelne Moleküle eines Geruchsstoffes in der Luft wahrnehmen können. Bill Hansson und sein Team am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie wollen die Evolution des Geruchssinns verstehen. Einer ihrer bevorzugten Probanden ist der Tabakschwärmer Manduca sexta. Seine „Nase“ sind die großen, sehr beweglichen Fühler oder Antennen. Mit ihrer Hilfe finden die Falter ihre Partner, Nektarquellen und die Pflanzen, an denen die Weibchen die Eier ablegen, mit absoluter Präzision.

Wie machen sie das? Müssen die Tiere dieses Verhalten lernen? Und welche Strukturen im Gehirn sind wie daran beteiligt? Um das herauszufinden, steht den Forschenden ein hochmoderner Windtunnel zur Verfügung. Die Anlage erzeugt pro Sekunde bis zu 800 Liter vollklimatisierte Luft, die Temperatur lässt sich im Bereich von 15 bis 30 Grad Celsius, die Luftfeuchtigkeit von 20 bis 90 Prozent regulieren. Die Luft wird dabei immer frisch angesaugt und aufbereitet. Die Beleuchtung erfolgt über eine Lichtdecke aus LEDs, die Tag- und Nachtlicht simulieren kann.

Tabakschwärmer sind überwiegend nachtaktiv, deshalb findet der hier gezeigte Versuch bei Rotlicht statt, das die Tiere nicht sehen können. Der Falter startet von einer Transportschale, am anderen Ende des Tunnels befindet sich eine Tabakpflanze. Deren natürliche Düfte oder auch dort platzierte Duftstoffe trägt der Wind, der hinter der Pflanze einströmt, in Richtung des Falters, dessen Verhalten nun genau beobachtet und aufgezeichnet werden kann.
 

Ein Kindergarten in einem Gemeindezentrum in Bamako, der Hauptstadt von Mali: Dort, wo sonst Kinder toben und spielen, geht es an diesem Tag um Rhythmusgefühl, informelles Lernen und auch um kulturelle Klischees.

Rainer Polak und Nori Jacoby vom Max-Planck-Institut für empirische Ästhetik haben den Raum angemietet, um traditionellen Tanz und Musik in Westafrika zu erforschen. Dazu haben sie mehrere Gruppen lokaler Profikünstlerinnen und -künstler engagiert. Beteiligt sind ein Trommelensemble mit drei Musikern, zwei Sängerinnen und mehrere Tänzerinnen. Bei der Livesession werden alle Aspekte der Darbietung multimedial erfasst. Videokameras nehmen die Aufführung aus mehreren Perspektiven auf; alle Instrumente sind mit Tonabnehmern ausgestattet, welche die mechanischen Schwingungen der Trommelmembran direkt auffangen. Eine der Tänzerinnen trägt einen Motion-Capture-Anzug, in den Sensoren eingearbeitet sind, die gleichzeitig Beschleunigungs-, Rotations- und Magnetfeldwerte erfassen. Daraus lässt sich die Bewegung der Tänzerin im Raum exakt berechnen und beispielsweise mit den Rhythmen der Instrumentalmusiker in Beziehung setzen.

Die Frankfurter Wissenschaftler erheben solche und andere Daten regelmäßig in Mali und Bolivien sowie zum Vergleich auch in Deutschland, Bulgarien, den USA, Großbritannien und Uruguay. Ergebnis: Menschen aus unterschiedlichen Kulturen nehmen dieselben Rhythmen verschieden wahr. Haben Afrikaner und Afrikanerinnen nun mehr „Rhythmus im Blut“  als Europäer? Wohl eher nicht. Entscheidend ist die kulturelle Vertrautheit mit dem jeweiligen Rhythmus – also das unbewusste Kennenlernen in der gewohnten sozialen Umgebung.
 

Was hier wie eine Baustelle aussieht, ist in Wirklichkeit die Testanlage für ein ganz besonderes Observatorium. Passend dazu beleuchtet Orion mit seinen drei charakteristischen Gürtelsternen die Szene und verweist sinnbildlich auf das Weltall. Der elf Meter durchmessende Tank, der sich auf dem Gelände des Max-Planck-Instituts für Kernphysik sechs Meter in die Höhe reckt, fasst 550 Tonnen Wasser – und simuliert einen See. Was das mit Astrophysik zu tun hat?

Mitten in den chilenischen Anden planen Forschende eine Anlage namens „Southern Wide-field Gamma-ray Observatory“, kurz SWGO. Dieses soll eines Tages rund um die Uhr energiereiche Strahlung aus den Tiefen des Universums beobachten, und zwar indirekt: Die kosmischen Gammaphotonen lösen in der Luft wahre Partikelschauer aus, die im Wasser blaues Licht erzeugen und sich so nachweisen lassen. Ein Konzept für das Observatorium sieht einen natürlichen See vor. Aus diesem soll Wasser entnommen, vor Ort gereinigt und in Ballons gefüllt werden. Im Innern mit Detektoren versehen sollen diese dann im See schweben.

Mit dem Tank in Heidelberg wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler testen, ob diese Idee funktioniert. Das Gerüst ermöglicht es, im wörtlichen Sinne Versuchsballons in dem Tank zu versenken. Dabei werden verschiedene Ballonhüllen-Materialien ausprobiert, sowohl im Hinblick auf ihre Stabilität als auch auf ihre optischen Eigenschaften. Zudem kann eine Wasserumwälz- und -filteranlage den künstlichen See in leichte Bewegung versetzen. Die perfekte Simulation für ein neues Fenster zum All.
 

Das Kunsthistorische Institut in Florenz (KHI) ist eine der ältesten Einrichtungen zur Erforschung der Kunst- und Architekturgeschichte Italiens. 1897 als private Initiative von Gelehrten gegründet, gehört es seit 2002 zur Max-Planck-Gesellschaft. Was tun, wenn das Gebäude eines solch renommierten Instituts renoviert werden soll, ohne dass der Forschungsbetrieb eingeschränkt wird? Als das KHI im Jahr 2010 vor dieser schwierigen Frage stand, kam die Idee auf, die Photothek für die Dauer der Arbeiten in den Palazzo Grifoni Budini Gattai zu verlagern. Der Palast liegt im Zentrum von Florenz zwischen dem Dom und der Kirche Santissima Annunziata, in unmittelbarer Nähe zur Akademie, zur Universität und zum Institut. Trotz des Umzugs blieb so auch der räumliche Zusammenhalt wichtiger Bereiche des Kunsthistorischen Instituts gewahrt.

Der Palazzo Grifoni wurde im 16. Jahrhundert im Auftrag von Ugolino Grifoni erbaut und 1890, nachdem die Familie Budini Gattai das Renaissance-Gebäude erworben hatte, neu ausgestattet. 2010 konnte die Photothek in einem Raum-im-Raum-Konzept in die Repräsentationsräume im Piano Nobile eingebaut werden, ohne dass dies die denkmalgeschützten Säle gefährdete. Jeder Quadratzentimeter wurde genutzt, um die ungefähr 620.000 Fotografien den Forschenden auch weiterhin in Freihandaufstellung zugänglich zu machen und gleichzeitig Archivmaterialien, die Fotobibliothek sowie Arbeitsplätze und einen Vortragssaal unterzubringen.
 

Wandern, spazieren gehen, viel über Blumen, Gräser und Bäume lernen und dabei Teil eines wissenschaftlichen Projekts sein – die kostenlose App Flora Incognita macht’s möglich. Schnell und unkompliziert erkennt sie Tausende von Wildpflanzen. Als gemeinsame Entwicklung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena und der Technischen Universität Ilmenau wurde der zugrunde liegende Algorithmus zunächst mit mehreren Millionen Bildern von Pflanzen trainiert. Nun lernt er mit jeder Nutzung dazu.

Also Flora-Incognita-App herunterladen, Foto machen – und schon ist klar, welche Pflanzen hier gerade blühen. Aber die App kann weit mehr: Ist diese Pflanze giftig? Ist sie häufig oder selten? Steht sie unter Naturschutz? Den Nutzern bietet Flora Incognita einfach, schnell und direkt vor Ort viel Wissen zu einer Pflanze, die sie noch nicht kennen. Gleichzeitig erhalten die Wissenschaftler neue Daten und Fakten zur Pflanzenvielfalt: Wann und wo blühen welche Arten? Wie stark unterscheiden sich Pflanzen einer Art? Wie verändert sich die Zusammensetzung der Pflanzenarten an einem Standort? So kann in diesem Citizen-Science-Projekt jeder mithelfen, Biodiversität und ihre Veränderungen – etwa durch Klimawandel oder landwirtschaftliche Nutzung – zu untersuchen. Und eine Blumenwiese, hier in den Bayerischen Alpen, wird mithilfe von künstlicher Intelligenz zum Ort der Forschung.

floraincognita.com

Quarks, Leptonen, Photonen, Gluonen – ganz schön unübersichtlich geht es zu im Teilchenzoo der Physik. Doch damit nicht genug – manche dieser kleinsten Bausteine der Materie treten gleich in mehreren Varianten auf. Eines der häufigsten Teilchen im Universum, das Neutrino, existiert in drei Formen, die sich ständig ineinander umwandeln – die Fachleute sagen, sie oszillieren. Dies hat weitreichende Konsequenzen. Lange Zeit hatte man nämlich angenommen, dass Neutrinos keine Masse haben, also gar nichts wiegen. Doch ganz ohne Masse wäre die Oszillation der drei Neutrinoformen schlichtweg unmöglich.

Um nun die winzig kleine Masse eines Neutrinos zu messen, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine sehr genaue Waage entwickelt. Diese steht am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), heißt KATRIN und besteht aus einer ultrastarken Tritiumquelle und einem hochpräzisen Spektrometer. Beim radioaktiven Zerfall des schweren Wasserstoffs entstehen ein Elektron und ein Neutrino. Die Energie, welche dabei frei wird, teilen sie sich – und das Neutrino nimmt mindestens so viel Energie mit, wie seiner Masse entspricht. Die Spektrometerdaten ermöglichen somit Rückschlüsse auf das „Gewicht“ des Neutrinos.

An diesem internationalen Experiment arbeitet auch das Team um Susanne Mertens vom Max-Planck-Institut für Physik. Im Jahr 2019 konnten die Forschenden erstmals die Masse eines Neutrinos bestimmen. Ergebnis: Sie ist kleiner als ein Elektronenvolt – die weltweit genaueste Angabe, die für die Masse eines Neutrinos bisher gemacht werden konnte. Die KATRIN-Wissenschaftler sind sich allerdings sicher: Das geht noch viel präziser!
 

Die große Doppelnull führt in die Irre – steht die Bezeichnung auf dem Hotelflur traditionell doch eher für das „stille Örtchen“. Und still geht es hier ganz und gar nicht zu. Die Bewohner stört das nicht – im Gegenteil. Sie sind froh, so ein komfortables und sicheres Zuhause für die neue Familie gefunden zu haben. Blaumeisen haben im Westerholz, einem Mischwaldgebiet in Süddeutschland, eine „Smart Nest Box“ des Max-Planck-Instituts für Ornithologie bezogen. Die Jungen sind geschlüpft und wollen gefüttert werden, die Eltern haben gut zu tun! Mithilfe der Smart Nest Box können die Ornithologen genau verfolgen, wer wann im Nest ein und aus geht. Ein RFID Data Logger System erfasst Anwesenheit und Identität der Elterntiere, und zwar 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche. Die Vögel tragen winzige implantierte Transponder und werden dadurch individuell erkannt. Gekoppelt mit einer Uhr und zwei Infrarot-Lichtschranken wird so für jeden der brütenden Vögel ein genaues Aktivitätsprofil erstellt.

Ein Blaumeisenpaar zieht in der Regel die Jungen gemeinsam auf, beide Partner können aber zusätzliche Sexualkontakte haben. In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass dies bei Blaumeisen weit häufiger vorkommt als angenommen. Welchen evolutionären Vorteil könnten „Kuckucksjunge“ haben? Mithilfe der Smart Nest Box fanden die Forschenden bereits heraus, dass diese Jungen früher schlüpfen und kräftiger sind als ihre Halbgeschwister. Zudem stammen nur selten alle Jungvögel in einem Nest von einem fremden Vater. In einigen dieser Fälle war der soziale Partner unfruchtbar. „Außereheliche“ Kopulationen könnten also eine Art Versicherung gegen Unfruchtbarkeit des festen Partners sein.

Rauf, runter, oben, unten, vorne, hinten – mit sieben unabhängig voneinander ansteuerbaren Drehgelenken, einer um 360 Grad drehbaren und simultan in sechs verschiedene Richtungen steuerbaren Kabine sowie der zwölf Meter langen Linearachse bietet der CyberMotion Simulator (CMS) in Tübingen nahezu unendliche Möglichkeiten der Bewegungssimulation. Und auch wenn sich der Gedanke hier aufdrängt: Dieses weltweit einzigartige Instrument dient nicht der Entwicklung der neuesten Attraktion für das Münchner Oktoberfest. Vielmehr untersuchen die Forscher um Heinrich Bülthoff am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik damit das komplexe Zusammenspiel von Seh- und Gleichgewichtssinn im menschlichen Gehirn.

Der auf der Basis eines industriellen Roboterarms konstruierte CMS kann Versuchspersonen in fast jede denkbare Position befördern. Der Mensch in der Kabine kann dabei passiv entlang vordefinierter Bahnen geführt werden oder auch mittels eines Lenkrads oder Steuerknüppels die Bewegung selbst bestimmen. Selbst Helikopterflüge können nachgestellt werden. Das große, hochauflösende Display an der Innenwand der Kabine bietet die dazu passende virtuelle Realität.

Oder eben gerade nicht! Besonders interessant für die Wissenschaftler ist nämlich die Möglichkeit, die verschiedenen Sinnesorgane, die bei der Orientierung im Raum eine Rolle spielen, getrennt voneinander zu stimulieren. So können sie zum Beispiel den Schwindelgefühlen auf den Grund gehen, die nicht selten auftreten, wenn Menschen sich in virtuellen Räumen bewegen – etwa bei Computerspielen mit VR-Brille. Auch für die Entwicklung autonomer Fahrzeuge ist dies von großer Bedeutung. Spätestens wenn die Passagiere dem selbstfahrenden Auto so sehr vertrauen, dass sie sich auf der Fahrt mit völlig anderen Dingen beschäftigen, stimmen auch hier die körperliche Selbstwahrnehmung und die Informationen, die die Augen an den visuellen Cortex im Gehirn liefern, nicht überein. Und darauf reagieren manche Menschen mit Übelkeit.

Sie heißen Antu, Kueyen, Melipal und Yepun – in der Sprache des indigenen Volkes der Mapuche sind dies die Bezeichnungen für Sonne, Mond, „Kreuz des Südens“ und Venus. Die vier bilden das Kernstück des modernsten Observatoriums der Welt, das in 2635 Meter Höhe auf dem Cerro Paranal inmitten der chilenischen Atacamawüste steht. Die Astronomen gehen hier mit den je 8,2 Meter durchmessenden Hauptspiegeln und den vier beweglichen 1,8-Meter-Hilfsfernrohren auf Exkursion in die Tiefen des Weltalls. Dieses Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte lässt sich zu einem Interferometer zusammenschalten, welches Himmelsaufnahmen mit einer Winkelauflösung von tausendstel Bogensekunden liefert. Damit könnte man etwa die beiden Frontscheinwerfer eines Autos auf dem Mond getrennt voneinander sehen.

Das Teleskop ist aber nur so gut wie seine Instrumente. An vielen haben Max-Planck-Wissenschaftler mitgewirkt, etwa an den Interferometern Gravity und Matisse, dem Spektrografen Spifi oder dem Planetenjäger Sphere. Kürzlich gelang Forschenden unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik mit der Hightech-Optik ein scharfer Blick ins Herz der Milchstraße. Dort sahen sie, dass ein Stern das zentrale schwarze Loch nicht auf einer geschlossenen Bahn umläuft, sondern eine offene Kurve in Form einer Rosette beschreibt. Albert Einstein hatte diesen Effekt vor mehr als hundert Jahren vorausgesagt.

Die tropischen Regenwälder beherbergen rund zwei Drittel aller bekannten Tier- und Pflanzenarten, und ihre Bedeutung für das Klima der gesamten Erde steht außer Frage. Dass sie uns darüber hinaus auch viel über kulturelle Aspekte vergangener Zeiten erzählen können, wurde dagegen bisher weitgehend vernachlässigt.

Die viele Jahrhunderte alten, riesigen Tropenbäume sind Zeitkapseln für den, der sie zu lesen weiß: Während ihrer Lebensspanne nehmen sie Kohlenstoff aus der Luft, Wasser und Mineralstoffe aus dem Boden auf und bauen sie in ihr Holz ein. Forschende des Max-Planck-Instituts für Menschheitsgeschichte, Entwicklungsbiologie und Biogeochemie kombinieren moderne Analysemethoden wie Dendrochronologie, Radiokohlenstoffdatierung, Isotopen- und Genanalyse und können so Veränderungen in den Wachstumsbedingungen der Bäume rekonstruieren. Hier wird dazu gerade eine Probe aus einem mehrere hundert Jahre alten Paranussbaum im Tefé-Nationalpark in Brasilien entnommen.

Mit den Untersuchungen lassen sich auch die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf das Ökosystem des Waldes nachvollziehen. Denn ganz im Gegenteil zur landläufigen Meinung bewirtschaften die Völker des Regenwaldes diesen bereits seit rund 10.000 Jahren. Einschneidende Ereignisse wie Kriege und Kolonialismus haben ebenso ihre Spuren im Baumarchiv hinterlassen wie Konsumentscheidungen auf dem Weltmarkt, zum Beispiel für Kautschuk oder Edelhölzer.

Die Reise ins All beginnt mit einer langen Anfahrt: Ungefähr 24 Stunden ist unterwegs, wer von München nach Baikonur gelangen will. Irgendwo im Nirgendwo, etwa 200 Kilometer östlich des Nördlichen Aralsees liegt nahe der gleichnamigen Stadt mit ihren 60000 Einwohnern das Kosmodrom, von dem aus seit 1957 Raketen starten – einst sowjetische, jetzt russische. Über die Jahre zerplatzte an diesem Ort buchstäblich so mancher Traum, viele Träume aber wurden wahr. So etwa am 13. Juli 2019, als um 14:31 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit eine dreistufige Rakete vom Typ Proton­ M in den makellos blauen Himmel über der 43 Grad heißen kasachischen Steppe donnerte. Am Boden: Wissenschaftler aus dem Max­-Planck­-Institut für extraterrestrische Physik. In der Raketenspitze: eRosita.

Das unter Leitung des Garchinger Instituts von einem Konsortium deutscher Forschungseinrichtungen entwickelte und gebaute Röntgenteleskop flog huckepack mit der russischen Raumsonde Spektrum-Röntgen-Gamma zu seinem Beobachtungsposten in eineinhalb Millionen Kilometer Entfernung von der Erde. Dort draußen, weit jenseits des Mondes, wird der irdische Späher in den nächsten vier Jahren das gesamte Firmament durchmustern und die erste vollständige Karte im mittleren Röntgenbereich erstellen.

Bevor die Forscher aufatmen konnten, wurden sie auf eine harte Probe gestellt: Der Start musste wegen Problemen mit der Rakete dreimal verschoben werden. Doch am 13. Juli klappte alles vorbildlich: eRosita überstand den Lift­-off unbeschadet und nahm anschließend planmäßig Kurs auf sein Ziel. Zwar verzögerte sich die Inbetriebnahme des Observatoriums ein wenig, doch blicken seit dem 13. Oktober alle sieben Module des Röntgenteleskops gleichzeitig in den Himmel; seine maßgeschneiderten CCD­-Kameras arbeiten einwandfrei. Die ersten zusammengesetzten Bilder zeigen den Nachbarn unserer Milchstraße, die Große Magellansche Wolke, sowie zwei miteinander wechselwirkende Galaxienhaufen in einer Entfernung von rund 800 Millionen Lichtjahren. Die Astronomen jubeln, die lange Reise in die Steppe am Ende der Welt hat sich gelohnt.

Westafrika, Republik Côte d’Ivoire, unweit der Grenze zu Liberia: Zwölf Autostunden von der Hafenstadt Abidjan, drei Stunden auf unbefestigter Piste entfernt vom nächsten Dorf liegt mitten im tropischen Regenwald des Taï-Nationalparks das Camp der Max-Planck-Forscher. Bereits seit vielen Jahren beobachten hier die Wissenschaftler um Christophe Boesch drei einander benachbart lebende Schimpansengruppen mit zusammen ungefähr 100 Tieren.
Alle diese Tiere sind so sehr an die Anwesenheit von Menschen gewöhnt, dass sie von diesen so gut wie keine Notiz mehr nehmen – man könnte sagen, die Forscher gehören zum Inventar. Dies zu erreichen, dauert in der Regel mehrere Jahre, in denen sich die Wissenschaftler den Primaten behutsam annähern. Erst wenn jeder einzelne Affe sich auch in Gegenwart der Menschen so verhält als wäre er allein, kann die eigentliche Forschung beginnen.
Die Wissenschaftler folgen den Schimpansengruppen überall hin und beobachten deren Alltag, verhalten sich aber den Affen gegenüber absolut neutral: Sie füttern sie nicht, sie essen nicht in Gegenwart der Schimpansen, sie spielen nicht mit den Jungtieren – selbst wenn diese neugierig sind und sich den Menschen von sich aus nähern. Und sie kommen niemals in Körperkontakt mit den Tieren. Letzteres ist auch im Hinblick auf die Gesundheit der Affen von größter Bedeutung: Schon eine für uns harmlose Erkältung kann eine komplette Schimpansenfamilie das Leben kosten. Daher gelten strikte Verhaltensgebote und Hygiene-Maßnahmen: Jeder, der ins Camp kommt, muss gegen eine Vielzahl von Krankheiten geimpft sein; zusätzlich verbringt er oder sie zunächst eine fünftägige Quarantäne in einer Außenstation des Camps. Niemand, der auch nur leichte Anzeichen einer Infektion zeigt, darf in den Wald zu den Affen. Vor Ort hält jeder Beobachter immer mindestens sieben Meter Abstand zu den Tieren – und trägt stets einen Mundschutz, auch wenn dies bei 95 Prozent Luftfeuchtigkeit und Temperaturen von über 30 Grad recht unangenehm werden kann.

Rund 16 Mal am Tag umkreist die International Space Station (ISS) in knapp 400 km Höhe die Erde; für eine Umrundung benötigt sie gut 90 Minuten. Die etwa fußballfeldgroße große, seit November 2000 dauerhaft bewohnte Raumstation wird stetig um- und ausgebaut – auch im Dienste der Wissenschaft. In einem fast achtstündigen Außenbordeinsatz haben die beiden russischen Kosmonauten Sergei Prokopjew und Oleg Artemjew am 15. August 2018 die Antenne des Icarus-Systems an der Außenseite der ISS montiert. Damit sind nun alle Icarus-Komponenten an Bord komplett und die mehrmonatige Testphase kann beginnen.

Icarus (International Cooperation for Animal Research Using Space) – ein Gemeinschaftsprojekt des Max-Planck-Instituts für Ornithologie, der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos und der Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) – soll ein neues und besseres Verständnis von Tierwanderungen weltweit ermöglichen. Selbst kleine Tiere wie Singvögel können mit den Icarus-Sendern ausgestattet werden, ohne dass sich ihr Verhalten dadurch ändert. Obwohl sie nicht einmal fünf Gramm wiegen, erfassen die sogenannten Tags nicht nur den Aufenthaltsort des Tieres, sondern sammeln auch Daten zu Beschleunigung, Umgebungstemperatur und Ausrichtung zum Erdmagnetfeld. Nähert sich die ISS, senden die Tags die aufgezeichneten Daten zur Raumstation. Dabei kann die Antenne im Weltall viele hunderte Tiere, also auch ganze Schwärme, gleichzeitig erfassen.

Ziel ist es, mehr über das Leben der Tiere auf der Erde herausfinden: unter welchen Bedingungen sie leben und auf welchen Routen sie wandern. Denn auch über hundert Jahre nach dem Beginn der wissenschaftlichen Beringung von Vögeln ist darüber im Detail noch immer erstaunlich wenig bekannt. Die Erkenntnisse dienen nicht nur der Verhaltensforschung und dem Artenschutz, sondern auch der Erforschung der Ausbreitungswege von Infektionskrankheiten, dem Verständnis der Auswirkungen von ökologischen Veränderungen wie dem Klimawandel und letztendlich vielleicht sogar der Vorhersage von Naturkatastrophen.

Im größten Teil des Weltalls ist es extrem kalt und leer. Trotzdem laufen auch dort chemische Reaktionen ab. Es bilden sich Ionen (elektrisch geladene Teilchen), kleine und große Moleküle, interstellarer Staub. In solchen Staubwolken wiederum entstehen Sterne und Planeten. Die Chemie des interstellaren Raums ist daher eines der aktivsten Forschungsfelder der Astronomie.
Mit dem ultrakalten Speicherring (CSR) holen die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kernphysik den Weltraum ins Labor. Der dazu erforderliche technische Aufwand ist allerdings fast ebenso extrem wie die Verhältnisse im All: Die Temperatur im inneren Vakuumsystem des CSR liegt nur weinige Grad über dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad Celsius, der Druck von unter 10^-14 Millibar ist um das Hundert-Billiarden-Fache geringer als der normale Luftdruck. So ist es möglich, selbst hoch reaktive, mehrfach geladene Molekülionen viele Minuten – teilweise Stunden – auf der 35 Meter langen Umlaufbahn des Speicherrings zu halten. Während sie mit hoher Geschwindigkeit kreisen und dabei Strecken zurücklegen, die der mehrfachen Distanz zwischen Erde und Mond entsprechen, kühlen die Ionen auf Temperaturen ab, die jenen in interstellaren Wolken gleichen.
Gelenkt und fokussiert werden die Ionenstrahlen durch elektrische Felder. Mit deren Hilfe können die Forscher die gespeicherten Ionen mit Elektronen oder neutralen Atomen zur Reaktion bringen oder mit Laserstrahlen untersuchen. So lassen sich niederenergetische Kollisionen, wie sie für die Bedingungen im interstellaren Raum typisch sind, im Labor kontrolliert nachstellen.
Ähnlich wie ein Mensch, der sich mit übereinander getragener Kleidung gegen Kälte schützt, ist der Tieftemperaturbereich des Speicherrings durch mehrere Abschirmschichten gegen die Umgebungswärme isoliert. Das Abkühlen der Apparatur und das Aufwärmen nach mehreren Monaten Messbetrieb dauern jeweils gut drei Wochen. Das Foto zeigt den noch offenen Speicherring im Bau - vier Monate vor dem ersten Abkühlen.
 

Gelehrte, versunken in kontemplativer Stille, umgeben von Büchern – jahrhundertelang war dies der Inbegriff von Wissenschaft. Doch können Bibliotheken noch zentrale „Orte der Forschung“ sein, wenn im Zeitalter der Digitalisierung die meisten Quellen jederzeit online verfügbar sind? Von Forschenden weltweit wird diese Frage ganz klar mit Ja beantwortet. In vielen Wissenschaftsbereichen ist das gedruckte Buch nach wie vor das bevorzugte Publikationsmedium und die Bibliothek sozusagen das gut ausgestattete Labor, ohne das Forschung nicht möglich ist. Und so überrascht es nicht, dass Gastwissenschaftler ihre Aufenthalte an Max-Planck-Instituten nicht selten nach der Kapazität der Bibliotheksnutzung planen müssen.

Die Qualität einer Bibliothek beruht jedoch nicht allein auf den Beständen, so wertvoll diese auch sein mögen. Entscheidend ist die Verfügbarkeit des Wissens. Die Verantwortung dafür tragen die Bibliothekare: Sie durchforsten alle zur Verfügung stehenden Quellen nach neuen, relevanten Veröffentlichungen, bereiten die Daten zeitgemäß auf und unterstützen die Wissenschaftler zudem auch im Publikationsprozess. Und selbstverständlich gilt dies nicht nur für das gedruckte Wort, sondern auch für andere Medien wie Bild-, Hör- und Videomaterial.

Die seit 120 Jahren bestehende Bibliothek des Kunsthistorischen Instituts in Florenz, in die der Blick hier fällt, ist eine der renommiertesten kunstwissenschaftlichen Bibliotheken weltweit. Sie bietet Zugang zu rund 300.000 Monografien, 50.000 Bänden periodischer Schriften sowie mehr als 1000 Fachzeitschriften. Jährlich kommen etwa 7000 Neuerwerbungen hinzu. Und natürlich gehören auch zu dieser Bibliothek Laptops, Computerterminals und elektronische Medien – auch wenn sie hier gerade nicht im Bild sind. Zur Verfügung stehen neben den Printmedien 2500 lizenzierte E-Journals sowie rund 100.000 E-Books aus der Kunstwissenschaft und den Nachbardisziplinen.

In 5100 Meter Höhe über dem Meeresspiegel ist die Luft dünn und staubtrocken – Eigenschaften, die Astronomen außerordentlich schätzen. Dort oben stört der dichte Luftozean der Erdatmosphäre mit seinem ansonsten beträchtlichen Wassergehalt die Beobachtungen nur mehr wenig. So kommen die Forscher den Sternen in der Ödnis deutlich näher. Daher haben sie auf der Hochebene Chajnantor in den chilenischen Anden eine Antenne gebaut, die den Namen Atacama Pathfinder Experiment trägt, abgekürzt APEX. Die 12-Meter­-Schüssel empfängt Strahlung im Millimeter­ und Submillimeterbereich an der Grenze zwischen Infrarotlicht und Radiowellen.
Derzeit bringen Astronomen und Techniker das Teleskop auf den neusten Stand. Herzstück der Hightech-­Maschine wird eine Kamera sein, die mit rund 25.000 Pixeln konkurrenzlos empfindliche Durchmusterungen des Himmels ermöglichen soll. 25.000 Pixel ist immer noch wenig im Vergleich zu einer Kamera, wie sie etwa in einem Smartphone steckt. Doch die Detektoren arbeiten bei einer Temperatur von minus 272,85 Grad, also knapp über dem absoluten Nullpunkt. Das Gesichtsfeld der Kamera entspricht der halben scheinbaren Größe des Vollmonds.
Apropos Mond: Das Einsatzgebiet von APEX erstreckt sich weit über das Sonnensystem hinaus. Das Teleskop erkundet vorwiegend kühle Regionen, vor allem Molekülwolken im interstellaren Raum. In diesen kosmischen Kreißsälen werden aus Gas und Staub neue Sterne geboren; diese stellaren Embryos sind im optischen Licht meist unsichtbar, mit APEX hingegen lassen sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Wolken gut untersuchen. Auch die entferntesten und damit jüngsten Galaxien stehen im Fokus, denn deren Licht wurde aufgrund der Expansion des Weltalls gedehnt und in den Submillimeter­ oder Millimeterbereich des Spektrums verschoben.
Die APEX-­Partner sind das Max-­Planck-­Institut für Radioastronomie (MPIfR), das schwedische Onsala Space Observatory (OSO) und die Europäische Südsternwarte (ESO), die das Teleskop im Auftrag des Konsortiums betreibt. Kürzlich wurde die Fortsetzung der Zusammenarbeit bis Ende 2022 beschlossen. So wird die Schüssel auf der chilenischen Hochebene auch in den nächsten Jahren tiefe Einblicke in den kalten Kosmos liefern.

Eine moderne Großstadt in Indien: Jeden Tag treffen viele Bevölkerungsgruppen aufeinander, unterschiedlichste Sprachen sind zu hören. Und oft müssen Menschen miteinander kommunizieren, die keine gemeinsame Sprache haben. Unwillkürlich wird gestikuliert – und meist versteht das Gegenüber problemlos, was gemeint ist. Doch Gesten können auch definierte Begriffe einer eigenen Sprache sein, der Gebärdensprache von Nicht-Hörenden. Besonders interessant wird es, wenn Gebärdensprache, hier natürlich in der indischen Form, und spontane Gesten nebeneinander und miteinander kombiniert genutzt werden. Genau dies untersuchen Annelies Kusters vom Max-Planck-Institut zur Erforschung multireligiöser und multiethnischer Gesellschaften und ihre Mitarbeiter in den Straßen von Mumbai.

Kusters interessieren das Potenzial, aber auch die Grenzen der Nutzung von Gesten in der Sprache. Dabei bindet die Wissenschaftlerin, die selbst gehörlos ist, insbesondere Nicht-Hörende in die Forschungsarbeit ein. Denn diese können hier ihre große Kenntnis im kreativen Umgang mit Gesten einbringen – sowohl mit definierten wie auch spontanen, in Gesprächen mit Hörenden ebenso wie mit anderen nicht-hörenden Menschen. Die Forscher dokumentieren dabei sowohl die Erfahrungen der hörenden wie auch die der nicht-hörenden Gesprächsteilnehmer in der Kombination von mündlicher, gestischer und schriftlicher Kommunikation. Und sie untersuchen nicht zuletzt auch, welche Rolle die jeweilige Umgebung spielt. Denn natürlich ist es ein Unterschied, ob ein Gespräch auf dem Markt, in einer lauten Straße oder in einem eher ruhigen Umfeld stattfindet. Hier beobachten die Forscher einen nicht-hörenden Geschäftsmann, der mithilfe von Mimik und Gesten mit einem hörenden Ladenbesitzer verhandelt.

Staubig, windig, einsam – als „ein Ende, das man nicht sehen will“ beschreibt der argentinische Schriftsteller Mempo Giardinelli die Mesetas Patagoniens. Und doch haben Gerd Gleixner und seine Kollegen vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie diese Gegend ganz gezielt für eine ihrer Forschungsexpeditionen ausgewählt. Denn die riesigen, grasbewachsenen Hochplateaus vulkanischen Ursprungs bieten Bedingungen, die anderswo auf der Welt nur schwer zu finden sind.

Die steilen Hänge der Anden sorgen dafür, dass die Wolken, die mit den Westwinden vom Pazifik kommen, auf der chilenischen Seite der Bergkette abregnen. Doch auch die Wolken, die aus dem Osten herangetragen werden, überqueren die flachen Hochebenen; nennenswerte Niederschläge gibt es auch hier erst in der Nähe der Berge. Diese besonderen geografischen Gegebenheiten machen es möglich, in den Mesetas Boden- und Sedimentproben entlang einer mehrere tausend Kilometer langen Nord-Süd-Linie mit immer gleichen Niederschlagbedingungen zu entnehmen – und so in einzigartiger Weise den Einfluss der Temperatur auf den Kohlenstoffumsatz im Boden isoliert vom Einfluss der Niederschlagsmenge zu untersuchen.

Gleixners Forschungsgruppe interessiert besonders, wie sich Ökosysteme beim Klimawandel verhalten. Indem die Wissenschaftler widerstandfähige Biomoleküle identifizieren und als Biomarker etablieren, können sie Böden und Seesedimente der argentinischen Mesetas als Klimaarchiv nutzen. Die Forscher rekonstruieren Klimaereignisse der letzten 10000 bis 20000 Jahre – und schließen so auf die Anpassungsfähigkeit von Organismen und Ökosystemen an Klimaveränderungen in der Zukunft.

Der alte Kühlschrank in der Bildmitte, der in der Weite des Graslands von Unbekannten „entsorgt" wurde, erschien den Forschern auf ihrer Expedition geradezu als Sinnbild für die Notwendigkeit, Parameter zu finden, die dazu beitragen können, die Klimasysteme unseres Planeten wieder abzukühlen.

Wer in einer klaren Nacht zu funkelnden Sternen, leuchtenden Planeten oder zum nebeligen Band der Milchstraße aufblickt, sieht nur die halbe Wahrheit, genauer, einen winzigen Bruchteil davon: Denn mit unseren Teleskopen können wir in allen möglichen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums lediglich etwa ein Prozent des Universums wahrnehmen, der Rest bleibt unsichtbar. Er verteilt sich auf die Dunkle Energie und die Dunkle Materie. Letztere macht mehr als 20 Prozent des Weltalls aus. Und auf diesen geheimnisvollen Stoff haben es die Wissenschaftler abgesehen, die an CRESST arbeiten. Hinter dem einfachen Namen verbirgt sich ein kompliziertes Experiment, nämlich die „Tieftemperatur-Suche nach seltenen Ereignissen mittels supraleitenden Thermometern“.

Schauplatz der ungewöhnlichen Kampagne ist das in den italienischen Abruzzen gelegene Untergrundlabor im Gran-Sasso-Massiv. Rundum abgeschirmt von einer 1400 Meter dicken Felsschicht haben die Forscher – unter anderem aus dem Max-Planck-Institut für Physik – dort eine besondere Spürnase installiert. Sie soll die Teilchen der Dunklen Materie nachweisen. Diese Partikel reagieren der Theorie zufolge kaum mit ihrer Umwelt. Problemlos können sie die unterschiedlichen Schichten aus Blei, Kupfer oder Polyethylen durchdringen, die CRESST vor der Untergrundstrahlung schützen.

Der Detektor selbst besteht aus bis zu 33 einzelnen Modulen, in denen jeweils ein 300 Gramm schwerer Kristall aus Calciumwolframat sitzt; die Forscher auf dem Bild bestücken das Messinstrument gerade damit. Dringt ein Teilchen ein, erzeugt es Wärme. Aber auch Licht entsteht, das im Gehäuse gehalten und von einer Siliciumscheibe aufgenommen wird, die sich dabei ebenfalls erwärmt. Damit die Thermometer diese unvorstellbar geringen Temperaturerhöhungen fühlen können, arbeitet CRESST nahe dem absoluten Nullpunkt bei minus 273,15 Grad Celsius.

Seit Sommer 2016 läuft CRESST-III mit 13 Modulen und gesteigerter Empfindlichkeit. Doch die Dunkle Materie macht ihrem Namen alle Ehre: Bisher gibt es keine überzeugenden Resultate, die deren Existenz zweifelsfrei belegen.

Sonne, Wasser, blauer Himmel und im Hintergrund ein Schloss – viele Menschen verbinden mit den Plöner Seen unbeschwerte Urlaubstage im Norden Deutschlands. Auch die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie haben den Blick für die Schönheit der Landschaft nicht verloren, doch ihr Interesse gilt vor allem einem der Seebewohner und seinen Genen. Der Dreistachelige Stichling (Gasterosteus aculeatus) fühlt sich besonders wohl im Uferbereich des Großen Plöner Sees. Und genau dort, mitten im natürlichen Brutrevier des kleinen Fisches, stehen die Freiwasserlabore des Instituts.

In sechs großen Käfigen können die Stichlinge – im Labor gezüchtet und im Frühjahr eingesetzt – unter natürlichen Bedingungen Reviere erobern, Nester bauen und sich fortpflanzen. Das Besondere an den Fischlein: Die spezifische, individuelle Kombination der Immungene jedes einzelnen Tieres ist bekannt. So können die Forscher beobachten, welche Stichlinge im stetigen Wettlauf mit den verschiedenen, im See vorkommenden Parasiten am widerstandsfähigsten sind und – da während der gesamten Brutsaison für jedes Ei mithilfe molekulargenetischer Methoden Vater und Mutter bestimmt werden – wie viele Nachkommen welcher Fisch hat.

Die resistentesten Fische geben ihre Immunkompetenz an ihre vielen Nachkommen weiter. Dabei bevorzugen Stichlingsweibchen offenbar Paarungspartner, deren Immungene ihre eigene Ausstattung am besten ergänzen – und die zudem durch ihre gesunde Prachtfärbung zeigen, dass sie über die gegen die aktuell vorherrschenden Parasiten benötigten Genvarianten verfügen. Die Partnerwahl der Mutter hat also einen direkten Vorteil für die Nachkommen. Welches Männchen für eine Paarung infrage kommt, erkennen die Weibchen neben der Prachtfärbung am Geruch des potenziellen Partners. Denn der Geruch wird – wie übrigens auch bei uns Menschen – durch die Zusammensetzung der Immungene bestimmt.

Wenn es um Musik geht, sind die Geschmäcker bekanntlich verschieden. Doch warum machen und hören Menschen eigentlich Musik? Warum gehen sie immer noch ins Konzert, obwohl es alles längst auf Tonträgern oder digital gibt? Worin besteht ein Musikerlebnis? Der richtige Ort, um nach Antworten auf diese Fragen zu suchen, ist das ArtLab des Max-Planck-Instituts für empirische Ästhetik in Frankfurt. Dank seiner besonderen technischen Ausstattung ist der multifunktionale Veranstaltungsraum Konzertsaal und Labor in einem. Klänge, Mimik, Gestik, Bewertungen sowie verschiedene physiologische Daten der Künstler wie vor allem auch der bis zu 46 Zuhörer lassen sich dort synchron erfassen und auswerten.

Im Mai 2016 war das Vokalensemble Cut Circle am Institut zu Gast. Drei Tage lang standen das amerikanische Oktett und sein Dirigent Jesse Rodin den Forschern im ArtLab zur Verfügung. Während die Sängerinnen und Sänger unterschiedlichste Stücke aus ihrem großen Repertoire Alter Musik vortrugen, wurden umfangreiche Daten wie EEG, EKG, Atemfrequenz und Bewegungsmuster der Künstler aufgezeichnet.

Beim abschließenden Konzert war dagegen das Publikum Gegenstand der Forschung. Klebe-Elektroden an den Fingern maßen den Hautleitwert, ein Armband den Puls der Konzertbesucher, während diese der Aufführung lauschten. Gleichzeitig wurden über Tablet-Computer Selbstauskünfte zur Rezeption und Bewertung der Aufführung erhoben. Das Programm des Abends bezog sich übrigens unter dem Titel „My Fair Lady“ auf die außergewöhnliche Verehrung der Jungfrau Maria im 15. und 16. Jahrhundert, die sich auch in der Musik dieser Epoche niederschlägt.

Nein, mittendrin zu sein ist hier das Ziel! Denn sowohl das globale Klimageschehen als auch lokale Wetterereignisse hängen massiv von der Wolkenbildung ab. In exponierter Lage, knapp unter dem Gipfel der Zugspitze, bietet das Schneefernerhaus den Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation perfekte Bedingungen, Wolken ganz direkt und unmittelbar zu untersuchen. Bis Anfang der 1990er-Jahre ein Hotel, beherbergt es heute die höchstgelegene Forschungsstation Deutschlands. Die Göttinger Forscher wollen dort messen, wie in den turbulenten Strömungen einer Wolke kleinste Wassertröpfchen aufeinanderprallen, sich zu größeren Tröpfchen verbinden und schließlich Regen bilden. Denn gerade diese Phase des Tröpfchenwachstums lässt sich nur schlecht unter Laborbedingungen reproduzierten oder numerisch simulieren.

6,5 Tonnen Equipment wurden nach vierjähriger Vorbereitungszeit mit einem Schwerlasttransporter von Göttingen nach Garmisch-Partenkirchen gebracht und mithilfe eines Spezialhelikopters auf der Turmterrasse des Schneefernerhauses installiert. Das Herzstück der Messkonstruktion ist die „Wippe“. Auf ihr kann ein Schlitten im Hauptstrom einer vorbeiziehenden Wolke sozusagen mitfahren. Vier Hochgeschwindigkeitskameras fotografieren dabei die mit einem starken Laser angestrahlten Wolkenpartikel. So ist es möglich, den Weg einzelner Tröpfchen über ein relativ langes Zeitintervall zu verfolgen.

Im Hochdruckwindkanal im Göttinger Labor können die Wissenschaftler turbulente Strömungen fast jeglicher Art modellhaft erzeugen, auf der Zugspitze natürliche Turbulenzen sehr genau beobachten. Beides zusammen soll das Geheimnis der Wolken entschlüsseln – für ein besseres Verständnis dieser für das Klima so wichtigen nebulösen Schönheiten.

Es scheint, als reiche seine Spitze bis zu den Sternen. Ganz so hoch hinaus geht es nicht, doch ein Projekt der Superlative ist das Amazonian Tall Tower Observatory, kurz ATTO, auf jeden Fall: 15000 Einzelteile, 24000 Schrauben und Bolzen, ein Gesamtgewicht von 142 Tonnen auf einer Grundfläche von gerade einmal 3 mal 3 Metern, das Ganze abgespannt mit insgesamt 26 Kilometern Stahlseil. Und mit 325 Metern höher als der Eiffelturm. Innerhalb nur eines Jahres wurde die Konstruktion 150 Kilometer nordöstlich von Manaus mitten im unwegsamen Amazonas-Regenwald errichtet. Doch was ATTO so besonders macht ist nicht allein seine Höhe. Wichtig ist das Ökosystem, das den Turm umgibt: Ähnlich wie sein Pendant ZOTTO, der 304 Meter hohe Messturm in der sibirischen Taiga, liegt auch ATTO fernab zivilisatorischer Einflüsse. Die Wissenschaftler dürfen daher mit weitgehend unverfälschten Daten zum Klimageschehen in der Atmosphäre über dem größten zusammenhängenden Waldareal der Erde rechnen.

Noch sind nicht alle Messgeräte installiert, doch schon bald werden sie stetig Daten sammeln über Treibhausgase, Aerosolpartikel, Wolkeneigenschaften, Grenzschichtprozesse und den Transport von Luftmassen. Besonders interessieren sich die Forscher für die Wechselwirkungen zwischen dem Urwald und den über ihn hinwegziehenden Luftmassen. Denn das Amazonas-Gebiet hat weltweite Bedeutung für das Klima. Und bisher ist nur unzureichend bekannt, welche Rolle der Urwald bei der Bildung von Aerosolpartikeln und somit bei der Wolkenbildung spielt.

Partner im deutsch-brasilianischen Gemeinschaftsprojekt ATTO sind das Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz und das Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena. Die Messergebnisse fließen ein in aktuelle Modelle zur Vorhersage der Klimaentwicklung und werden künftig auch der Politik helfen, umweltpolitische Regelungen und globale Klimaziele weiterzuentwickeln.

Das Wasser vor der Insel Panarea in Süditalien kocht zwar nicht, aber es sprudelt. Dort, in direkter Nachbarschaft zu Europas aktivstem Vulkan, dem Stromboli, strömen ganz natürlicherweise große Mengen Kohlendioxid aus dem Meeresboden. Und gerade das macht die Gegend für Forscher unterschiedlichster Disziplinen sehr interessant. Denn Kohlendioxid (CO₂) ist eines der wichtigsten Treibhausgase. Seit Beginn der Industrialisierung ist sein Anteil in der Erdatmosphäre ständig gestiegen, vor allem durch die intensive Nutzung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas.

Bei allen Bemühungen, die Erderwärmung zu stoppen oder zumindest zu verlangsamen, spielt daher auch die Reduktion des CO₂ in der Atmosphäre eine wichtige Rolle. Diskutiert wird dabei auch eine technische Möglichkeit: Beim „Carbon Dioxide Capture and Storage“, kurz CCS, soll das CO₂ aufgefangen beziehungsweise aus der Luft abgetrennt und in unterirdischen Lagerstätten gespeichert werden. Als Kohlendioxid-Lager sollen dabei auch Bereiche unter dem Meeresgrund genutzt werden. In einigen Gegenden Europas ist dies bereits Realität, zum Beispiel vor der Küste Norwegens.

Doch was passiert, falls CO₂ aus solchen Lagerstätten wieder entweicht? Welchen Einfluss haben hohe CO₂-Konzentrationen auf das umgebende Ökosystem und die Lebewesen im Meer? Genau diesen Fragen gehen die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie im Meer vor Panarea auf den Grund. Hier können sie Meeresbereiche mit starkem Kohlendioxid-Austritt direkt mit solchen ohne Ausgasungen vergleichen.

Im Gewächshaus des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena scheint auch an trüben Tagen die Sonne: 520 Hochleistungsleuchten mit Assimilations-Natriumdampflampen sorgen dafür, dass die Pflanzen ausreichend Licht bekommen und die Spektralverteilung für die Fotosynthese stimmt. Um eine gleichmäßige Bestrahlung wie bei natürlichem Tageslicht zu simulieren, fahren die Lampen automatisch auf Schienen hin und her. Auch die Klimatisierung erfolgt computergesteuert – das ganze Jahr über herrschen hier sommerliche, aber nicht zu hohe Temperaturen.

Auf der Hälfte der 474 Quadratmeter umfassenden Anzuchtfläche wächst in der Regel Kojotentabak (Nicotiana attenuata), die wichtigste Modellpflanze des Instituts. Doch das Gewächshaus hat neben Raps, Erbsen und Pappeln auch exotischere Bewohner zu bieten: schädlingsresistente Bananen, Noni-Bäume und fleischfressende Kannenpflanzen. Letzteren gilt das Interesse von Ayufu Yilamujiang. Er untersucht die genaue Zusammensetzung der Kannenflüssigkeit, mit der die Pflanzen gefangene Insekten verdauen.

Fleischfressende Pflanzen wachsen auf nährstoffarmen Böden, zusätzliche Nahrung erhalten sie aus ihrer tierischen Beute, hauptsächlich Insekten. Dazu haben sie spezielle Fang- und Verdauungsmechanismen entwickelt. Im Fall der Kannenpflanzen lockt süßer Nektar die Insekten an den Rand der Kannen, die im Prinzip umgeformte Blätter sind. Am Kannenrand rutschen die Tiere ab und stürzen in die Verdauungsflüssigkeit hinein. Auch im Gewächshaus findet sich das ein oder andere Beutetier für die Kannenpflanzen, denen gelegentlich Schädlinge und ab und zu auch ein zu deren Bekämpfung eingesetzter Nützling – etwa eine Schlupfwespe – zum Opfer fallen. Für Experimente unter kontrollierten Bedingungen füttern die Wissenschaftler die Kannenpflanzen mit Fruchtfliegen.

Die Kulisse ist filmreif. Jeden Moment könnte James Bond erscheinen, um die Welt wieder einmal vor irgendeinem Schurken zu retten. In Wirklichkeit verfolgen die Menschen, die sich hier oben auf 2550 Metern Höhe aufhalten, durchaus friedliche Absichten. Passend zum spacigen Ambiente gilt ihr Interesse nicht der atemberaubenden Schönheit der französischen Hochalpen, sondern den entlegensten Ecken des eiskalten Universums. Denn mit den Radioantennen auf dem Plateau de Bure untersuchen Astronomen interstellare Moleküle und kosmischen Staub, beobachten die Geburtsstätten von Sternen, reisen zu fernen Galaxien oder erspähen schwarze Löcher am Rand von Raum und Zeit.

Mit derzeit elf Antennen mit jeweils 15 Metern Durchmesser gehört das IRAM-Observatorium bereits jetzt zu den besten und empfindlichsten Radioteleskopen der Welt. Eine weitere "Schüssel" ist noch im Bau, die Schienensysteme, auf denen sich die Teleskope bis zu 1,6 Kilometer voneinander entfernt positionieren lassen, werden weiter verlängert. NOEMA heißt das 45 Millionen Euro teure Projekt, NOrthern Extended Millimeter Array. Die Anlage öffnet ein neues Fenster zum Weltall: Der Himmel kann damit mit zehnfach stärkerer Empfindlichkeit und vierfach besserer räumlicher Auflösung durchmustert werden als bisher.

Dazu richten die Wissenschaftler sämtliche NOEMA-Antennen auf ein astronomisches Objekt und bringen die von allen elf Teleskopen empfangenen Millimeterwellen zur genauen Überlagerung. So erkennen sie noch Details vom Zehntausendstel jenes Winkels, unter dem der Vollmond am irdischen Firmament erscheint – tiefe Einblicke in das kosmische Räderwerk sind damit garantiert.

Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM)

Weltweit werden derzeit etwa 7000 Sprachen gesprochen. Nicht wenige davon sind akut bedroht: Sie werden nur noch von einem kleinen Personenkreis gesprochen und nicht mehr an nachfolgende Generationen weitergegeben. Wissenschaftler gehen deshalb davon aus, dass am Ende des 21. Jahrhunderts noch höchstens ein Drittel – vielleicht aber auch nur noch ein Zehntel – der heute gesprochenen Sprachen existieren werden. Der Wert, den Menschen ihrer eigenen Sprache beimessen, hängt stark von sozialen und wirtschaftlichen Gegebenheiten ab. Besonders bedroht sind Sprachen von Bevölkerungsgruppen, die eine nur geringe soziale Reputation besitzen. Doch was noch schlimmer ist: Mit jeder sterbenden Sprache gehen auch kulturelle und intellektuelle Eigenheiten verloren.

Um gefährdete Sprachen und Dialekte zumindest zu dokumentieren und für die Nachwelt – und auch für künftige Forscher – zu erhalten, wurde im Jahr 2000 das DOBES-Programm ins Leben gerufen. Im Rahmen des Projekts forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Psycholinguistik in vielen Gebieten auf der ganzen Welt. Im Norden Namibias etwa gilt ihr Interesse der Khoisan-Sprache ǂAkhoe Haiǀǀom, die viele Klick-Laute beinhaltet. Diese werden in der Standardorthografie durch die Zeichen !, ǀ, ǀǀ und ǂ dargestellt. Zur Vorbereitung eines Workshops über Minderheitensprachen im südlichen Afrika führt eine lokale Mitarbeiterin des Projekts, die Lehrerin Mariane Kheimses, ein Interview mit Abakup ǀǀGamǀǀgaeb über seine Ansichtenund Einstellungen zu seiner Muttersprache. Die Mitglieder der Gemeinschaft konnten sich nämlich nicht vorstellen, bei der Tagung nur einen einzigen Repräsentanten für alle sprechen zu lassen. Daher wurde beim Workshop statt eines Vortrags eine Reihe von Videointerviews gezeigt. So waren alle Meinungen vertreten.

Das Leben eines Avatars hängt an der Technik, und das fängt schon bei seiner Geburt an. Damit die virtuelle Figur wirklichkeitsgetreu aussieht und sich in ihrer Computerwelt realistisch bewegt, brauchen ihre Schöpfer detaillierte Informationen über den Körper des realen Vorbilds, auch über dessen Bewegung. Genau diese Daten liefert der erste vierdimensionale Ganzkörperscanner. Entwickelt hat das Gerät Michael J. Black, Direktor am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Tübingen, gemeinsam mit dem amerikanischen Unternehmen 3dMD.

Mit 60 Aufnahmen pro Sekunde zeichnen 22 Stereo- und 22 Farbkameras eine Person in verschiedenen Haltungen und Aktivitäten auf, die Javier Romero, ein Wissenschaftler des Instituts, hier vormacht. Für den Scan wird Nick Schill, ein professionelles Model, mit roten und blauen Quadraten bedruckt und mit einem schnell pulsierenden Fleckenmuster beleuchtet. Beide Muster helfen den Forschern, die dreidimensionale Oberfläche des Körpers und die Haut natürlich zu rekonstruieren. Mit der Methode lassen sich nicht nur lebensechte Figuren für Computerspiele und Filme erschaffen. Sie bietet auch interessante Perspektiven für die Forschung in Psychologie und Medizin. So kann man zukünftig mithilfe der realistischen Avatare Wahrnehmungs experimente zum Körperempfinden durchführen – etwa zur Vermeidung von Essstörungen.

Weiße Kappen oben und unten – zu unserem Bild des Blauen Planeten gehören sie ganz selbstverständlich dazu. Doch wie lange noch? Zumindest für den Nordpol, dessen Bedeckung vollständig aus Meereis besteht, muss man diese Frage stellen. Denn nirgendwo auf der Erde ist der Klimawandel so sichtbar wie in der Arktis. Noch nie, seit es verlässliche Aufzeichnungen gibt, war das Septemberminimum – die Ausdehnung des arktischen Meereises am Ende des Sommers – so gering wie im Jahr 2012. Das Eis der Arktis ist aber nicht nur ein Indikator für Klimaänderungen, sondern auch ein bedeutender Faktor im Klimasystem: Je kleiner die Eisflächen im arktischen Sommer werden, desto weniger Sonneneinstrahlung wird reflektiert, und desto mehr wird vom eisfreien Ozean absorbiert. Im Winter isoliert Eis das verhältnismäßig warme Wasser von der sehr viel kälteren Luft; ohne diesen „Deckel“ gäbe der Ozean gigantische Mengen an Wärme an die Atmosphäre ab. Die Eisbedeckung ist somit für die Temperaturen am Nordpol von größter Bedeutung.

Die Rolle des Meereises, seine komplexe innere Struktur und damit die Bedingungen für seine Bildung und Beständigkeit möchte Dirk Notz am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg aufklären. Unter anderem messen er und sein Team dazu auf den Eisschollen die Dicke des Eises sowie seine Zusammensetzung aus Süßwassereis, Salzsole und Gaseinschlüssen. Alle Daten fließen in komplexe numerische Simulationen ein. Wichtigste Erkenntnis bisher: Anders als befürchtet, scheint es im Klimasystem keinen Kipp-Punkt zu geben, ab dem der totale Verlust der arktischen Eiskappe nicht mehr zu verhindern ist. Nach den Modellrechnungen ist der Zustand des Meereises jederzeit eng an die vorherrschenden Klimabedingungen gebunden. Das bedeutet aber auch: Steigen die Treibhausgas-Emissionen weiter so wie bisher, wird die Arktis spätestens zum Ende des Jahrhunderts im September komplett eisfrei sein.

… wollen die Forscher des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik auf keinen Fall. Geht es doch um nicht weniger als eine Säule des modernen Weltbilds, um die allgemeine Relativitätstheorie. So formulierte Albert Einstein im Jahr 1915 unter anderem, dass die beschleunigte Bewegung von Massen zu Störungen führt, die sich lichtschnell durch den Raum bewegen – Gravitationswellen genannt. Die Erde etwa beult bei ihrem jährlichen Lauf um die Sonne die Raumzeit aus und strahlt dabei Gravitationswellen ab. Angesichts der immensen Zahl von Planeten oder Doppelsternen müsste es im Weltall davon nur so wimmeln. Aber in den meisten Fällen sind die kosmischen Kräuselungen zu schwach, um mit irdischen Detektoren aufgespürt zu werden. Glücklicherweise gibt es im Universum aber noch viel heftigere Erschütterungen: den Tanz oder die Kollision von Neutronensternen und schwarzen Löchern oder die Explosion einer massereichen Sonne als Supernova.

Solche brachialen Ereignisse sind es, auf deren Signale die Wissenschaftler seit Jahren gewartet haben - letztlich mit Erfolg. Am 14. September 2015 gingen den Detektoren des Observatoriums Advanced LIGO erstmals Gravitationswellen ins Netz. Bestückt war die Anlage in den USA mit Technik, die Max-Planck-Forscher in Hannover entwickelt haben: Nahe der niedersächsischen Landeshauptstadt steht auf einem Feld der Detektor GEO600 und streckt seine beiden jeweils 600 Meter langen Arme aus. Die evakuierten Edelstahlrohre haben 60 Zentimeter Durchmesser und sind zur Erhöhung der Stabilität gewellt. In ihnen verbirgt sich das zweitlängste Laserstrahl-Interferometer Europas. Das Messprinzip beruht auf der Tatsache, dass Gravitationswellen abwechselnd den Raum stauchen und dehnen. Rasen sie durch GEO600, verändern sie auch die Rennstrecken des Laserstrahls, der in den beiden senkrecht zueinander angeordneten Rohren läuft. Diese winzige Längendifferenz im Bereich von 10^-19 Metern bringt die Lichtwellen im Detektor aus dem Takt. Ein Signal erscheint, Alarm! In der Praxis hat GEO600 selbst allerdings noch keine Wellen aufgefangen. Dafür ist die Anlage nicht groß genug. Hier tüfteln die Wissenschaftler daran, die Empfindlichkeit aller Komponenten beständig zu erhöhen und so auch Anlagen wie LIGO mit immer besserer Technik zu bestücken.
 

Galapagos – nicht nur für Biologen hat dieses Wort einen magischen Klang. Auf der fast 1000 Kilometer vor der Küste Ecuadors gelegenen Inselgruppe konnte sich eine einzigartige Tier- und Pflanzenwelt entwickeln. Als Charles Darwin 1835 auf das Archipel kam, waren es neben den Finken vor allem die an die ökologischen Bedingungen der jeweiligen Insel angepassten Unterarten der Riesenschildkröten, die ihn zu seinen Überlegungen zum Ursprung der Arten anregten. Doch schon damals waren mehrere Unterarten ausgestorben, denn ihre Fähigkeit, sehr lange ohne Futter und Wasser auszukommen, machte die Schildkröten zum perfekten Proviant für Seefahrer. Heute leben noch zehn Unterarten auf sechs der Inseln. Bedroht sind sie vor allem durch eingeschleppte Arten wie Ratten und Ziegen und die Einengung ihres Lebensraums durch den Menschen.

Die behäbigen, bis zu 300 Kilogramm schweren Tiere ernähren sich von Sträuchern, Laub und Gräsern – je nach der Art der Vegetation auf ihrer Heimatinsel. Manche Schildkröten unternehmen dabei weite Wanderungen zwischen dem Tiefland und den auch in der Trockenzeit üppig bewachsenen höheren Lagen der Vulkanhänge; andere halten sich das ganze Jahr über im zeitweise sehr trockenen Tiefland auf. Um mehr über diese Wanderungen zu erfahren, befestigen Wissenschaftler um Stephen Blake vom Max-Planck-Institut für Ornithologie GPS-Logger und hochmoderne 3D-Beschleunigungsmesser an den Panzern einiger Schildkröten. So können sie die Tiere über längere Zeiträume genau verfolgen und ihre Beobachtungen mit Daten zu Klima und Vegetation abgleichen. Ein überraschendes Ergebnis: Vor allem ausgewachsene Männchen ziehen auf der Suche nach frischem, saftigem Futter bis zu zehn Kilometer weit. Doch die Forscher rätseln noch, warum die Riesenschildkröten, die viele Monate ohne Nahrung überbrücken können, die strapaziösen Wanderungen unternehmen.

Er ist ein Hirn der Superlative und trägt das auch ein wenig protzig im Namen: SuperMuc. „Muc“ bedeutet München, was nicht ganz korrekt ist, steht der mehr als 100 Tonnen schwere Computer doch vor den Toren der bayerischen Landeshauptstadt – in einer 500 Quadratmeter großen Halle des Leibniz-Rechenzentrums auf dem Campus in Garching. Und das ist immerhin eine eigene (Forscher)-Gemeinde. SuperMuc leistet drei Petaflops, also drei Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde. Wollten wir Menschen es mit ihm aufnehmen, müssten alle drei Milliarden Erwachsenen auf der Erde innerhalb eines Augenblicks gleichzeitig eine Million Rechenoperationen ausführen.

Klar, dass die Mitte Juli eingeweihte Anlage damit in der Champions League der Computer mitspielt und weltweit auf Platz vier steht. Und logisch, dass SuperMuc bei Wissenschaftlern begehrt ist. Bei Stefanie Walch etwa. Die Forscherin am Max-Planck-Institut für Astrophysik interessiert sich für kosmische Kreißsäle – Molekülwolken, in denen neue Sterne geboren werden. Darunter sind auch so manche Schwergewichte, welche die Wolke aufheizen, das Gas auseinanderblasen und auf diese Weise die weitere Geburtsrate drastisch senken. 

Mit kühlem Kopf hat Stefanie Walch ihre Algorithmen für diese bisher größte Simulation des Lebenszyklus einer Molekülwolke geschrieben. Dem Computer allerdings wird es beim Durchrechnen solcher martialischer Naturereignisse ganz schön heiß. Damit er nicht überhitzt, fließt zur Kühlung rund 40 Grad warmes Wasser durch seine Eingeweide. Menschen hätten da schon Fieber, aber SuperMuc verträgt locker 70 oder 80 Grad. Ein Hirn der Superlative eben.

Die Erde ist einem ständigen Bombardement ausgesetzt. Andauernd geht irgendwo in den Weiten des Weltalls ein Stern hoch oder katapultiert ein schwarzes Loch gigantische Gaswolken aus dem Herzen einer fernen Milchstraße. Von diesen martialischen Ereignissen künden Gammastrahlen, die geradewegs durch das Universum laufen und schließlich auf die Erdatmosphäre treffen. Dort ist erst mal Endstation – zum Glück für das Leben, denn die Energiedosis wäre auf Dauer tödlich. Aber das Gammalicht löst sich keineswegs in Nichts auf – zum Glück für die Astronomen, denn so können sie die kosmischen Botschafter untersuchen. Die Strahlung vergeht nicht spurlos, sondern in einer Partikelkaskade hoch über dem Boden. Dabei entstehen jede Menge Elementarteilchen. Sie erzeugen Tscherenkow-Licht – blaue Blitze, die lediglich eine milliardstel Sekunde dauern und dem Auge verborgen bleiben.

Um dieses himmlische Leuchten aufzuzeichnen, haben Forscher vor ein paar Jahren die vier H.E.S.S.-Teleskope im namibischen Khomas-Hochland gebaut – und das Quartett nun in ein Quintett verwandelt. H.E.S.S. II heißt die neue Schüssel, die sich auf unserem Bild im Mondschein als stählerne Pyramide in den Nachthimmel reckt. Mit einem Durchmesser von 28 Metern entspricht ihre Fläche der von zwei Tennisplätzen. Nicht weniger als 580 Tonnen wiegt der Koloss, allein drei Tonnen sein Kameraauge. Die fünf Späher des High Energy Stereoscopic System zeichnen die blauen Blitze nach allen Regeln der astronomischen Beobachtungskunst auf. Die Spurensicherung in den Daten führt dann gleichsam zum Tatort, zur Quelle der Strahlung. Als Detektive betätigen sich auch die Astronomen am Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik, das maßgeblich an Entwicklung und Design von H.E.S.S. II beteiligt war und die Aufbauarbeiten koordiniert hat. So werden wir die kosmischen Teilchenschleudern wie Supernovae oder schwarze Löcher bald noch besser verstehen.

Was macht den Menschen zum Menschen? Wie und wann wurden wir, was wir heute sind? Wie haben unsere Vorfahren gelebt? Diese Fragen bewegen viele Menschen. Die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie gehen sie systematisch und mit unterschiedlichsten Methoden an. Eine davon ist die Extraktion von DNA aus menschlichen Fossilien. Mit einem neuen Verfahren können Svante Pääbo und sein Team aus nur wenigen Gramm Knochenpulver uraltes Erbmaterial isolieren und sequenzieren – und so die Genome verschiedener Urmenschen miteinander und mit dem heute lebender Menschen vergleichen.

Die erste Herausforderung besteht jedoch darin, verwertbare Überreste von Urmenschen zu finden: Normalerweise vermodern Knochen in weniger als hundert Jahren; nur unter ganz besonderen Umständen können sie die Jahrtausende überdauern. Wichtige Fundstätten für menschliche Fossilien sind daher Höhlen, zum Beispiel die Tianyuan-Höhle in der Nähe von Peking, in die wir hier blicken. 2001 von Arbeitern zufällig entdeckt, wurde die Höhle von einem Forscherteam der Chinesischen Akademie der Wissenschaften archäologisch untersucht. Dabei wurden menschliche Fossilien gefunden, die mit einem Alter von circa 40 000 Jahren zu den ältesten Überresten des anatomisch modernen Menschen außerhalb Afrikas zählen.

Durch die Genanalyse konnten die Forscher zeigen, dass der frühe moderne Mensch aus der Tianyuan-Höhle und die Vorfahren vieler heute lebender Asiaten und amerikanischer Ureinwohner eine gemeinsame Herkunft haben. Andererseits hatte sich seine Abstammungslinie bereits von der der Vorfahren heute lebender Europäer getrennt. Doch nicht nur die DNA verrät Interessantes: Die chemische Analyse des Knochenkollagens eines Unterkiefers deckt auf, dass die Tianyuan-Menschen regelmäßig Süßwasserfisch gegessen habe. Mit anderen Worten: Fisch stand auf dem Speiseplan lange bevor archäologische Funde von Fischfangwerkzeugen dies belegen.

Hier hat jemand ordentlich aufgeräumt. Selbst die Vorhänge sind alle akkurat in dieselbe Richtung geschoben. Das Blau der einzelnen Bildelemente harmoniert fast zu gut. Aber halt: Hätte man nicht auch die Sitzlehnen auf eine Höhe stellen können? Und warum sind die Zahlen auf den Schildchen der Kabinen so durcheinander? Wo sind wir eigentlich? In einem verlassenen Callcenter? In einem Wahllokal? Findet hier Wissenschaft statt, wenn niemand guckt? Lüften wir das Geheimnis: Das Bild zeigt das älteste Labor für experimentelle Wirtschaftsforschung in Europa, das BonnEconLab. Schon seit 1984 untersuchen hier Wissenschaftler das wirtschaftliche Verhalten von Menschen. Fast 30 000 Personen haben bis heute an ihren Experimenten teilgenommen. Auch das Max-Planck-Institut zur Erforschung von Gemeinschaftsgütern nutzt das Labor regelmäßig.

Experimentierfreudige Probanden können bei den Versuchen im BonnEconLab „spielend“ Geld verdienen. Ob als Marktteilnehmer, als Bieter in einer Auktion oder in Verhandlungen: Ständig treffen die Versuchspersonen mehr oder weniger erfolgreiche Entscheidungen. Der Erfolg, von dem am Ende die Entlohnung der einzelnen Teilnehmer abhängt, wird dabei maßgeblich von den Entscheidungen der Mitspieler beeinflusst. Und auch der Zufall spielt eine Rolle – ganz wie im richtigen Leben.

Innerhalb der Wirtschaftswissenschaften war die Experimentalökonomie lange umstritten. Mit der Spieltheorie kamen in den 1960er-Jahren erste ökonomische Experimente auf. Doch die Erkenntnis, dass man sich auch in der ökonomischen Forschung verstärkt auf experimentelle Ergebnisse stützen muss, setzte sich nur langsam durch. Heute ist das Experiment in der Ökonomie als Forschungsmethode anerkannt – deutsche Wissenschaftler waren von Anfang an ganz vorn mit dabei.

Seit nunmehr vier Jahrzehnten bestimmt eine weiße Schüssel das Bild der Landschaft um das Dorf Effelsberg in der Eifel. Am 12. Mai 1971 wurde dort das 100-Meter-Teleskop des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie eingeweiht. Seit damals beeindruckt die viele Jahre lang größte vollbewegliche Radioantenne der Welt mit ihren schieren Dimensionen. Aber auch in wissenschaftlicher Hinsicht hat das Präzisionsinstrument Beachtliches geleistet: Zwei Astronomengenerationen haben das Weltall im langwelligen Spektralbereich durchforstet und Tausende von Aufsätzen veröffentlicht. Berühmt wurde die Antenne in den 1970er-Jahren durch die 408-Megahertz-Durchmusterung des Radiohimmels. Außerdem fanden die Forscher bisher neue Moleküle und Spektrallinien im interstellaren Raum, entdeckten in elf Milliarden Lichtjahren Distanz das am weitesten entfernte Wasser und bewiesen zum ersten Mal die Existenz riesiger geordneter Magnetfeldstrukturen in anderen Galaxien oder den relativistischen Effekt der geodätischen Präzession außerhalb des Sonnensystems und in starken Gravitationsfeldern. Trotz seines Alters gehört das Teleskop keineswegs zum alten Eisen: Dank guter Pflege, regelmäßiger Modernisierungen und gewaltiger Fortschritte in der Digitalelektronik ist es heute besser als jemals zuvor.

Das weit aufgerissene, furchterregende Höllenmaul in der Via Gregoriana in Rom – zu Zeiten Federico Zuccaris führte es direkt in den Garten des Palazzos, den der berühmte Maler Ende des 16. Jahrhunderts auf dem Monte Pincio für sich und seine Familie errichten ließ. Lange war es verschlossen, doch nun eröffnet es den Zugang in ein Paradies für Kunsthistoriker und alle an Kunstgeschichte Interessierten. Von der Straße aus kaum zu sehen, erhebt sich hinter den denkmalgeschützten Mauern ein kompakter und doch filigraner Neubau, der die fast 300000 Bände umfassende Bibliothek sowie die Fotothek der Bibliotheca Hertziana beherbergt.

Von der Mäzenatin Henriette Hertz Anfang des 20. Jahrhundert testamentarisch der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft vermacht, feierte die Bibliotheca Hertziana als Max-Planck-Institut für Kunstgeschichte inzwischen bereits ihr hundertjähriges Bestehen. Heute umfasst sie neben dem Palazzo Zuccari, dem im wahrsten Sinne des Wortes „Hertz“-Stück des Instituts, auch den angrenzenden Palazzo Stroganoff sowie den gegenüber liegenden Villino Stroganoff. Mit dem spektakulären Bibliotheksneubau des spanischen Architekten Juan Navarro Baldeweg ist nach mehr als zehnjähriger Bauzeit die weltweit einmalige Bibliothek des Instituts wieder für die Öffentlichkeit und für Forscher aus aller Welt zugänglich. Fünf Ebenen zurückgestufter Galerien umspannen einen trapezförmigen Innenhof und bieten den Wissenschaftlern lichtdurchflutete Arbeitsbereiche. Von den Fenstern aus schweift der Blick über Rom: So haben die Kunsthistoriker ihre Forschungsobjekte direkt vor Augen. Ein wahrhaft paradiesischer Garten der Wissenschaften.

Künstlich und doch so natürlich wie möglich ist die Umgebung, in der Forscher des Max-Planck- Instituts für Chemie untersuchen, welche Stoffe Pflanzen mit ihrer Umwelt austauschen. Nina Knothe, Mitarbeiterin des Mainzer Instituts, bereitet ein solches Experiment an der Forschungsstelle der Max- Planck-Gesellschaft in Manaus im brasilianischen Amazonas-Regenwald vor, indem sie die Lichtverhältnisse in einer mit luftdichter Folie bespannten Küvette prüft. Ohne künstliche Beleuchtung erhalten die Pflanzen, die später in dem Behälter platziert werden, nicht genügend Licht. Schläuche versorgen die Pflanze mit Umgebungsluft und führen die gasförmigen Stoffwechselprodukte des Testobjekts ab. Die zweite Küvette dient den Forschern als Referenz.

Mit ihrem Experiment im Amazonas-Regenwald lernen die Wissenschaftler mehr über den natürlichen Stoffkreislauf, denn hier ist die Luft so unbelastet wie nur noch an wenigen anderen Orten der Welt. Wenn sie den natürlichen Stoffkreislauf zwischen Geo-, Bio- und Atmosphäre kennen, können sie auch besser verstehen, wie der Mensch in dieses Zusammenspiel eingreift.

An den Küsten Südamerikas und den Falklandinseln lebt die Blutschnabelmöwe Larus scoresbii. Die Tiere sind Koloniebrüter, die in Nachbarschaft zu Seelöwen oder anderen Seevögeln, wie etwa Pinguinen und Kormoranen nisten. Ihr Nest errichtet die Blutschnabelmöwe geschützt zwischen Felsbrocken oder Grasbüscheln. Das Gelege zählt ein bis drei Eier, aus denen nach knapp vier Wochen die Küken schlüpfen. Blutschnabelmöwen ernähren sich nicht auf dem Meer, sondern an den Küsten, unter anderem von Seelöwenkot, dem Regurgitat von Kormoranen, marinen Wirbellosen, Muscheln und Insekten. Während ihrer Nahrungssuche durchforsten sie regelmäßig auch an den Strand gespülte Algen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Ornithologie um Petra Quillfeldt befassen sich mit den Ernährungsstrategien dieser Vögel. Sie untersuchen, ob sich die einzelnen Individuen auf ganz bestimmte Nahrungsquellen spezialisieren. Um die Tiere über einen längeren Zeitraum verfolgen zu können, werden sie mit einem kleinen Datenlogger versehen, der für die kommenden Tage ihre Position per GPS erfasst sowie Beschleunigungsdaten für Verhaltensanalysen speichert. Zur Unterscheidung der Nahrungsquellen werden stabile Isotope eingesetzt. Zum Einfangen der Vögel stellen die Forscher eine Drahtkorbfalle auf das Nest. Die Möwe sieht zu, und wird – sobald sich die Forscherin entfernt – versuchen, ihr Nest wieder zu besetzen. Am Hals der Forscherin baumelt das Lesegerät für die Daten, die per Radiolink ausgelesen werden.

Ein Sofa ist ein Sofa ist ein Sofa ist ein Sofa. Mit Gertrude Stein‘schem Scharfsinn betrachtet, kommt diesem Exemplar in der Bibliothek des Max-Planck-Instituts für Sozialrecht und Sozialpolitik in München eine Bedeutung zu, die über das wikipedianisch „gepolsterte Sitz- und Liegemöbel, das sich auch für den kurzen Mittagsschlaf eignet“, hinausgeht. Geadelt wird das Designerstück aus den späten 1960er-Jahren durch den sich hartnäckig haltenden Mythos, hierauf habe schon der sinnierende Jürgen Habermas gesessen. Er war von 1971 an neben Carl Friedrich von Weizsäcker Direktor am Max-Planck-Institut zur Erforschung der Lebensbedingungen der wissenschaftlich- technischen Welt in Starnberg. Neun Jahre später wurde das Institut mit der Emeritierung von Weizsäckers in Max-Planck-Institut für Sozialwissenschaften umbenannt und nach München verlegt; das Sofa und Habermas zogen mit.

Mit Franz Emanuel Weinert aber gab es bald darauf einen neuen Besitzer: Habermas nahm seinen Hut, der Entwicklungspsychologe blieb zurück und fungierte als Gründungsdirektor des neuen Max-Planck-Instituts für psychologische Forschung. Auch das gibt es nicht mehr; es wurde 2006 mit dem Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig zusammengelegt.

Allein das Sofa existiert noch. Vielleicht weil es „mit Odium behaftet ist“, wie sich Emeritus Wolfgang Prinz ausdrückt und das überhaupt nicht despektierlich meint. „Institute kommen und gehen, aber das Sofa bleibt (be)stehen“, kommentiert Gertrud Nunner- Winkler den Mythos lachend. Weit über 30 Jahre verliefen der Weg der Soziologin und jener des Möbelstücks von Starnberg bis nach München parallel. Wie heute die Besitzverhältnisse sind? Gern nehmen die Bibliotheksnutzer auf dem Sofa Platz, um in Zeitschriften oder Fachbüchern zu blättern. Ein schlichtweg bequemer Ort zur Recherche, zum Forschen nach Informationen.

Das Stereotyp des einsamen Forschers – selten ist es so fehl am Platz wie hier. Peter van der Veer und Reza Nejad Masoudi vom Max-Planck-Institut zur Erforschung multireligiöser und multiethnischer Gesellschaften in Göttingen untersuchen die religiöse Vielfalt Indiens. Dazu gehört es auch, sich in das denkbar größte Getümmel zu stürzen: Tausende Dawudi Bohra, Anhänger einer schiitisch-muslimischen Glaubensgemeinschaft, drängen auf den Bhindi Basar in Mumbai, um wenigsten einen Blick auf ihren geistlichen Führer zu erhaschen. Der Glaube hat seine Ursprünge im Ägypten des 11. Jahrhunderts zur Zeit der Fatimiden. Doch jahrhundertelange Tradition hin oder her – um die Predigt Seiner Heiligkeit zu erleben, haben sich die Gläubigen per E-Mail angemeldet.

Zwei Mann, ein Wort: Am 26. Februar 1948 besiegelten Otto Hahn (rechts, stehend) und Niedersachsens Kultusminister Adolf Grimme die Gründung der Max-Planck-Gesellschaft. Hochkarätige Wissenschaftler, darunter mehrere Nobelpreisträger, begleiteten das Ereignis. Ort der Zusammenkunft war das Kameradschaftshaus der demontierten Aerodynamischen Versuchsanstalt in Göttingen. Damit nahm die Nachfolgeorganisation der traditionsreichen Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft ihren Anfang in eher bescheidenem Rahmen. Doch werden die rustikalen Räume noch heute als Versammlungsort genutzt: Dort, wo vor mehr als 60 Jahren altehrwürdige Herren an schlichten Holztischen zusammengekommen waren, um ein neues Kapitel deutscher Forschungsgeschichte aufzuschlagen, treffen sich heute die Mitarbeiter des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation, um sich gemeinsam ihr Mittagessen schmecken zu lassen.

3000 Physiker aus 38 Ländern haben sich eine Aufgabe gestellt, die eines Titanen würdig ist. Am Large Hadron Collider (LHC) des Cern erforschen sie im Atlas-Experiment die fundamentalen Bausteine der Materie und ihre Wechselwirkungen untereinander. Als prominentestes Objekt ihrer Suche gilt das Higgs-Boson. Dieses Elementarteilchen muss existieren, wenn der Higgs-Mechanismus zutrifft. Der Mechanismus erklärt im Standardmodell der Elementarteilchen, wie Materie Masse erhält. Um das Higgs-Teilchen aufzuspüren und damit den Higgs-Mechanismus zu belegen, bedarf es einer gigantischen Apparatur. So hat der Beschleunigerring LHC, der die notwendige Energie für das massereiche Teilchen erzeugt, einen Umfang von 27 Kilometern. Und Atlas, eines von vier Experimenten am LHC, bringt es auf 45 Meter Länge und 25 Meter Höhe, sein Gewicht von 7000 Tonnen entspricht dem des Eiffelturms. Der Aufwand zahlt sich schon jetzt aus, nicht zuletzt weil die Atlas-Kollaboration inzwischen erste Hinweise auf das Higgs-Boson gefunden hat.

Das Bild zeigt die Kappe des inneren Detektors von Atlas noch während des Aufbaus. Jetzt ist der Detektor nicht mehr zugänglich. Zudem führt die Röhre mit den Strahlen kollidierender Teilchen durch das Zentrum der kreisförmigen Anlage.