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maßstäbe Heft 9: Die Gradmesser

Herausgeber:
Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin
Redaktion:
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, PTB
Postfach 3345, 38023 Braunschweig
Telefon: (0531) 592-3006
Fax: (0531) 592-3008
E-Mail: presse@ptb.de, massstaebe@ptb.de
Redakteure: Erika Schow (es), Jens Simon (jes, verantwortlich)
Grafik und Layout: Alberto Parra del Riego (alb)
Autoren: Birgit Ehlbeck, Frank Frick (ff), Imke Frischmuth, Nicole Geffert, Anne Hardy, Andrea Hoferichter (ah), Ute Kehse, Ronald Knauer, Jan Oliver Löfken, Brigitte Röthlein, Dörte Saße (ds), Axel Tillmans
Redaktionsassistenz: Cornelia Land, Bernd Warnke
Druck:
DruckVerlag Kettler, Bönen/Westf.
© PTB. Alle Rechte vorbehalten.

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Braunschweig, November 2008

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Vorwort

Die maßstäbe-Redaktion vor der Wärmebildkamera im Phæno, Wolfsburg. Von links nach rechts: Erika Schow, Alberto Parra del Riego und Jens Simon. Foto: original-okerland
Die maßstäbe-Redaktion vor der Wärmebildkamera im Phæno, Wolfsburg. Von links nach rechts: Erika Schow, Alberto Parra del Riego und Jens Simon.
Foto: original-okerland

Bitte seien Sie vorsichtig, wenn Sie jetzt gleich aufs Geratewohl weiterblättern und diese maßstäbe an einer beliebigen Stelle aufschlagen. Mit etwas Glück finden Sie sich zwar in gemäßigten Breiten wieder, in denen es wohltemperiert zugeht und Sie ganz unbesorgt entspannen können. Aber ebenso gut – wenn nicht gar mit größerer Wahrscheinlichkeit – landen Sie in extremen Zonen, in denen es entweder heiß hergeht oder Ihnen ein eisiger Hauch um die Nase weht.

Diese maßstäbe bieten Ihnen nämlich eine kleine Reise durch die Welt der Temperatur an – eine Reise von eisig kalt (und denken Sie jetzt nicht an das Gefrierfach Ihres Kühlschranks – denn ich meine so richtig kalt) bis ziemlich heiß (wobei damit nicht die Strandtemperaturen des letzten Sommerurlaubs gemeint sind).

Sollten Sie also ein wenig reiselustig sein (was wir als Reiseveranstalter freilich hoffen), dann darf ich Sie zu den unterschiedlichsten Schauplätzen einladen. Kommen Sie doch mit in die Sauna, in der es sich schon eine Horde von Seeleuten gemütlich gemacht hat. Lassen Sie uns – als Kontrastprogramm – in die Antarktis fahren und dort nicht nur den Pinguinen Guten Tag sagen. Auch im Angebot: eine Torpedofahrt durch die Weltmeere, ein kurzer Abstecher an den Rand des Universums und natürlich ein paar Stippvisiten in diversen Physiker-Laboratorien. Denn „Temperatur“ begleitet den Physiker auf Schritt und Tritt. Mal ist die Temperatur des Physikers ärgste Feindin, wenn etwa eine kleine Temperaturschwankung schon wieder die Präzisionsmessung stört. Mal ist die Temperatur sein bester Freund, wenn sich in einem ganz bestimmten Temperaturfenster besonders attraktive Phänomene zeigen. Und manchmal – dies ganz besonders in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) – wird die Temperatur von den Messkünstlern „adoptiert“; sie geben ihr erst ihre richtigen Werte.

Falls Sie jetzt keine kalten Füße bekommen haben, kann die Lesereise ja starten. Aber: Ziehen Sie sich warm an! Sicherheitshalber!

Mit den besten Grüßen aus der maßstäbe-Redaktion
Ihr Jens Simon

Theorie

Abbildung: Alberto Parra del Riego / PTB
Abbildung: Alberto Parra del Riego / PTB

Autor: Jens Simon

Wer glaubt, dass eins und eins immer gleich zwei ist, der hat die Rechnung ohne die Temperatur gemacht. Zwar funktioniert bei den meisten physikalischen Größen diese elementare Mathematik. So muss derjenige, der nach fünf Minuten Wartezeit weitere fünf Minuten wartet, insgesamt zehn Minuten ausharren. Und an der Wursttheke führt ein „Ach, geben Sie bitte noch drei Scheiben dazu!“ zu einem entsprechend höheren Gewichtswert auf der Waage. Aber bei der Temperatur ist das anders. Schütte ich zwei gleich heiße Tassen Kaffee zusammen, ist die Temperatur im großen Kaffeepott nicht plötzlich doppelt so groß, sondern bleibt einfach unverändert. Und die Mischung von etwas Kaltem mit etwas Heißem gibt irgendeinen mittleren Wert und nicht die Summe aus Heiß und Kalt. Und das funktioniert auch dann noch, wenn wir das Kalte und das Heiße in ihren eigenen Gefäßen (vielleicht Tassen oder Reagenzgläser oder was auch immer) lassen, aber beide Gefäße ganz eng miteinander in Kontakt bringen. Die Temperaturen in den Gefäßen gleichen sich mit der Zeit immer mehr einander an. Wenn man diesen kleinen Versuch in der heimischen Küche macht und etwas länger wartet, dann werden die Flüssigkeiten in den Gefäßen sich irgendwann auf die Raumtemperatur „geeinigt“ haben, denn die umgebende Luft ist ja sozusagen das dritte Gefäß und der größte Mitspieler, der das Rennen immer gewinnt. Genau diese Eigenschaft der Dinge ist in dem Begriff der „Temperatur“ abgebildet. In gewohnt schnoddriger Weise sagte es Richard Feynman in seinen Vorlesungen: „Das ist es eben, was wir mit gleicher Temperatur meinen – der endgültige Zustand, wenn die Dinge lange genug sich selbst überlassen werden und sich gegenseitig beeinflussen.“

Perfekt im Griff

Foto: original-okerland
Foto: original-okerland

Autorin: Nicole Geffert

Da sage einer, Temperaturen, die uns tagtäglich im Alltag oder im Beruf begegnen, seien eine schlichte Sache. Egal ob minus 10 Grad Celsius oder plus 2200 Grad Celsius – die Menschen, die professionell mit diesen Temperaturen arbeiten, haben eine Menge darüber zu erzählen. Vier Portraits.

Und was machst du beruflich?“ Melanie Schaper kennt ihn schon, den überraschten Gesichtsausdruck, wenn sie auf diese Frage antwortet. „Eismeisterin ist ja auch ein ungewöhnlicher Beruf. Deshalb mag ich ihn so“, erzählt die 26-Jährige, die mit drei Kollegen in der Eis Arena Wolfsburg für den perfekten Belag sorgt. Bevor sie 2003 diesen coolen Job übernahm, hat sie Gärtnerin bei der Stadt Wolfsburg gelernt. Statt Pflanzenschere oder Harke ist jetzt die Eisbearbeitungsmaschine ihr wichtigstes Arbeitsgerät. Wenn die Kufen von Schlittschuhläufern und Eishockeyspielern Kratzer im Eis hinterlassen haben, zieht Melanie Schaper mit dem schweren Gerät ihre Bahnen. „Vorne trägt ein Messer einen halben bis ganzen Millimeter von der Eisschicht ab, hinten wird 60 Grad heißes Wasser mit einem Lappen auf der Fläche verteilt“, erklärt sie. „Das Wasser taut die Eisfläche an und friert dann mit dem Eis fest – das gibt eine besonders gute Verbindung.“..

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Was ist Temperatur?

In der Tendenz nimmt die Geschwindigkeit der Moleküle (hier aufgetragen in der Einheit Meter durch Sekunde) mit wachsender Temperatur zu. Bei Zimmertemperatur (300 Kelvin) ist es am wahrscheinlichsten, Moleküle mit rund 400 m/s anzutreffen.
In der Tendenz nimmt die Geschwindigkeit der Moleküle (hier aufgetragen in der Einheit Meter durch Sekunde) mit wachsender Temperatur zu. Bei Zimmertemperatur (300 Kelvin) ist es am wahrscheinlichsten, Moleküle mit rund 400 m/s anzutreffen.

Autor: Jens Simon

Eine Geschichte von vier nackten Männern und einer Horde betrunkener Seeleute

Zum großen Glück funktioniert die Welt, auch ohne dass wir sie verstehen. Hier sind jetzt gar nicht einmal die hohe Politik weiser Kabinettsentscheidungen, das wundersame Börsengeschehen wild zuckender Aktienkurven oder die gelegentlich aufblitzende Spielstärke der Fußballnationalmannschaft gemeint. Nein, so schwierig und verwoben müssen die Dinge gar nicht sein, um einem das eigene Unwissen und die fehlende Einsicht in die tieferen Zusamenhänge zu demonstrieren. In den meisten Fällen genügt ein klitzekleiner Begriff, um uns an den Rand der Ratlosigkeit zu führen. Dies zumindest dann, sobald wir anfangen, über den Begriff und seine Bedeutung nachzudenken. Aus der großen Begriffsurne haben wir heute – ohne Zurücklegen – die „Temperatur“ gezogen. Auf den ersten Blick: ein Allerweltsbegriff. Schließlich haben wir ein gutes Gefühl dafür, wann uns die Außentemperatur eher zu Pullover oder T-Shirt greifen lässt, ob die Suppe jetzt doch noch zu heiß ist, um sie auszulöffeln, oder wann es hinter der fiebrigen Stirn auf die 40 zugeht. Aber bei all dem zeigt sich die Temperatur nur wie ein Model auf einer Modenschau: in immer neuen, mal mehr, mal weniger Kleidern. Dabei würden wir einmal gerne unter den Stoff gucken, einmal nackte Haut sehen. Und wo ließe sich das besser als in der Sauna. Also: Schnappen wir uns die Handtücher und rein in die Hitze!..

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Kirchhoffs schwarzer Kasten

Foto: Nils Stahlhut
Foto: Nils Stahlhut

Autorin: Anne Hardy

Als im April des Jahres 1885 im Lesesaal der Königlich-Preußischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin das Licht angeht, sind nicht nur der Kronprinz und die anwesenden Würdenträger zufrieden. Auch Werner von Siemens sonnt sich in dem Erfolg seines Demonstrationsversuches, schließlich geht es ihm um nichts weniger, als die Vorteile des elektrischen Lichts gegenüber den bis dato üblichen Gaslampen zu zeigen. Mit diesem Versuch, der ganz ähnlich auch in einem Operationssaal der Universität, in der Maschinensammlung der Technischen Hochschule und im Aktsaal der Kunstakademie stattfindet, gelingt Siemens, der im Deutschen Reich zu den führenden Produzenten von elektrischen Kohlefadenlampen gehört, ein entscheidender Schritt im harten Konkurrenzkampf mit den Herstellern der bereits etablierten Gaslampen. Gas oder Strom? Welche Methode der Lichterzeugung würde das Rennen machen?...

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Skala

Foto: Marc Steinmetz / VISUM
Foto: Marc Steinmetz / VISUM

Autor: Jens Simon

Theoretische Physiker können es sich einfach machen. Zumindest gelegentlich können sie mit Papier und Bleistift, einigen Zahlenangaben und ein paar Zauberworten alles klären. Probieren Sie es aus und fragen Sie einen Theoretiker, ob er Ihnen eine Temperaturskala macht. Der Theoretiker holt vermutlich einen Zettel hervor, malt ein Achsenkreuz hin und schreibt an die horizontale Linie ein großes T für Temperatur. Dann markiert er mit zwei kleinen Strichen zwei Temperaturen auf dieser Linie, etwa beim Gefrier- und Siedepunkt von Wasser, also bei 0 °C und 100 °C. (Falls er nett ist, hat er Sie gefragt, welche Temperaturen Sie gerne hätten. Die Skala funktioniert nämlich mit zwei beliebigen Temperaturwünschen – und würde dann vielleicht Ihren Namen tragen.) „An die vertikale Achse“, so der Theoretiker, „schreiben wir jetzt eine Eigenschaft des idealen Gases. Eine Eigenschaft, die proportional zur Temperatur ist, also etwa Druck mal Volumen geteilt durch Teilchenzahl.“ (Haben Sie das Zauberwort gehört? Ideal.) Jetzt macht der Theoretiker irgendwo ein kleines Kreuzchen über der 0 und ein anderes, höher gelegenes über der 100, zieht aus dem Handgelenk eine Gerade durch diese beiden Kreuze und sagt: fertig! Wenn Sie jetzt verdutzt gucken, wird er vielleicht noch hinzufügen, dass Sie hier auch ganz wunderbar den absoluten Nullpunkt der Temperatur ablesen können – nämlich da, wo die Gerade die Temperaturachse schneidet – und dass Sie in Zukunft jedes ideale Gas als perfektes Thermometer benutzen können. Diese Theoretiker-Methode beschreibt – zumindest im Prinzip – genau das, was die Messkünstler tun, um einen Temperaturwert zu bekommen: Sie bedienen sich eines elementaren physikalischen Zusammenhangs, bei dem auf irgendeine Weise die Temperatur beteiligt ist, und können so Temperaturen absolut messen. (Die Messkünstler sprechen dann von Primärthermometern.) Da diese Messungen aber sehr schwierig und langwierig und also nicht für jedermann geeignet sind, hat man sich zusätzlich auf eine eher praktische Temperaturskala geeinigt. Diese wird von vielen Fix-punkten getragen (im Bild: eine Fixpunktzelle für den Tripelpunkt des Wassers) und arbeitet schlussendlich mit handfesten Thermometern. Wie gut, dass man die Temperatur dann nur noch abzulesen braucht.

Im Club der 17

Alltag für Ute Noatsch im Labor für Angewandte Thermometrie in der PTB: In einem Ofen heizt sie eine Fixpunktzelle auf, lässt alles langsam abkühlen und nimmt die Temperaturkennlinie eines Widerstandsthermometers auf.Foto: original-okerland
Alltag für Ute Noatsch im Labor für Angewandte Thermometrie in der PTB: In einem Ofen heizt sie eine Fixpunktzelle auf, lässt alles langsam abkühlen und nimmt die Temperaturkennlinie eines Widerstandsthermometers auf.
Foto: original-okerland

Autor: Frank Frick

Erfahren Sie, was die Reinheit von Metallen mit der Temperaturmessung zu tun hat und warum Wasser seit 1990 nicht beim gleichen Temperaturwert siedet wie zuvor. Vielleicht möchten Sie aber auch wissen, warum für einen Experten die Temperaturskala einer Gitarre unter lauter Cellos gleicht?

14 Uhr, einen Flug nach Berlin hinter sich, ein anspruchsvolles Gespräch vor sich: genau der richtige Zeitpunkt für eine Tasse Kaffee. Und eine gute Gelegenheit für Joachim Fischer, sofort zur Sache zu kommen: „Würden wir unseren Kaffee zusammenschütten, wäre er nicht doppelt so heiß wie zuvor. Legt man dagegen zu einem Ein-Kilo-Metallstück ein zweites, verdoppelt sich das Gewicht, das die Waage anzeigt“, sagt er. Dass sich die Temperatur nicht wie die anderen Größen des Einheitensystems additiv verhält, bestimmt das Arbeitsleben des Physikers Fischer und das seiner Mitarbeiter vom PTB-Fachbereich Temperatur. Denn dadurch ist der Weg von der Einheit Grad Celsius zur Temperaturskala nicht so direkt wie etwa der von der Einheit Meter zu einem Maßstab. Den Unterschied versucht Fischer mit einem Vergleich zu verdeutlichen: „Bei einer gestimmten Gitarre muss man die Saiten nur auf den Stegen herunterdrücken, dann hat man den gewollten Ton – G, D und so weiter – hervorgerufen. Wenn man Cello spielt, muss man die Töne dagegen ohne feste Anhaltspunkte suchen.“ Offensichtlich sind die PTB-Physiker also Cellisten – schließlich können sie Temperaturen finden und bestimmen, ohne auf eine fertige Temperaturskala zurückzugreifen...

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Thermometer für alle Fälle

Foto: Marc Steinmetz / VISUM
Foto: Marc Steinmetz / VISUM

Autor: Jan Oliver Löfken

Der Griff ans Bierglas gibt Gewissheit: Der schäumende Inhalt ist kalt genug, um erfrischend die Kehle hinunter zu rinnen. Die heißen Kohlen in der Esse dagegen kann der Schmied nicht anfassen, dafür aber sehen: Ein Blick auf die gleißende Farbe der Glut verrät ihm, ob er das Feuer heiß genug geschürt hat. Auf den gleichen Prinzipien – Kontakt und Strahlung – beruhen alle Temperaturmessungen. Um hierbei nicht nur grob abzuschätzen, sondern die Temperatur auf möglichst viele Kommastellen genau angeben zu können, braucht man verlässliche Thermometer. Der Ursprung dieser Verlässlichkeit liegt in Deutschland beim Berliner Institut der PTB – denn hier kennt man die „wahren Temperaturen“...

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Labor

Foto: David Taylor / SPL / Agentur Focus
Foto: David Taylor / SPL / Agentur Focus

Autor: Jens Simon

Der Mensch in seinem Alltag stellt meistens nur bescheidene Temperaturansprüche. Das Wohnzimmer soll etwas wärmer sein als das Schlafzimmer und der Sommer soll für den Strand, der Winter für die Berge taugen. Der Physiker in seinem Labor wünscht sich dagegen oft ganz besondere Temperaturen und nicht zuletzt die Extreme. Versucht sich der Physiker daran, leichte Atomkerne miteinander zu verschmelzen, um die Kernfusion der Sonne auf die Erde zu holen, dann braucht er in seinen Experimentiermaschinen auch sonnenhafte Temperaturen – so um die paar Millionen Grad wären da nicht schlecht. Seine Kollegen in den Präzisionswerkstätten der Längenmessungen hingegen haben es gerne moderat und setzen auf Zimmertemperatur – diese soll aber bitte möglichst exakt 20 Grad Celsius betragen, denn jede noch so kleine Temperaturschwankung ließe den Maßstab wachsen oder schrumpfen. Und Nanometerfehler sind hier keine kleinen Fehler! Wieder eine andere Physikergruppe ist ganz heiß auf Quanteneffekte und muss dazu (für die Supraleitung bis zur Bose-Einstein-Kondensation) die Temperaturleiter ganz schön tief hinab steigen – mit flüssigem Helium als getreuem Wegbegleiter. Die Techniken, um die wirklich tiefen Temperaturen zu erreichen, die Kryo-Techniken, sind dabei fast genauso anspruchsvoll wie die physikalischen Phäno-mene, die sich bei diesen tiefen Temperaturen zeigen – Abkühlung als Wissenschaft.

Das wohltemperierte Labor

Fotos: original-okerland
Fotos: original-okerland

Autorin: Brigitte Röthlein

Ohne konstante Umweltbedingungen gibt es keine Präzisionsmessungen. Jens Flügge und seinem Team in der PTB ist deshalb kein Aufwand zu hoch, um die Temperatur in ihrem Labor auf einem stabilen Wert zu halten.

Eigentlich ist dieser Block zu dünn“, sagt Jens Flügge und deutet auf einen sechs Tonnen schweren, 70 Zentimeter dicken und zwei Meter langen Granitblock in seinem Labor, der als Führungsschiene für einen Aluminiumschlitten dient. „Er wird bei Bewegungen des Schlittens etwas verbogen und verfälscht dadurch unsere Messungen. Wir müssen das nachmessen und anschließend rechnerisch korrigieren.“ Tatsächlich verbiegt sich der Steinblock, auf dem auch die Messapparatur montiert ist, aufgrund der geänderten Schwerkraft in der Mitte lediglich um drei bis vier Nanometer. Aber das stört bereits, denn Flügge und sein Team messen mit einer für den Außenstehenden schier unfassbaren Genauig-keit. Das ist auch nötig, denn sie prüfen die Standards für extrem exakt arbeitende Maschinen und Anlagenteile in der Industrie – beispielsweise für die lithographischen Masken der Chiphersteller. Da kommt es auf den Nanometer an, und deshalb schalten Flügge und seine Mitarbeiter in ihrem Labor für Längenteilungen alle Einflüsse aus, die die Messungen verfälschen oder stören könnten. Andernfalls würde der Nano-meterkomparator, so der fachliche Terminus der Anlage, seinem Namen auch nicht gerecht werden können...

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Annäherungsversuche

Fotos: original-okerland
Fotos: original-okerland

Autorin: Anne Hardy

Rekorde, und seien sie auch noch so unsinnig, haben die Menschen seit jeher fasziniert. Kälterekorde haben dazu noch eine eigentümliche Eigenschaft: Kein Ort und kein Gegenstand im Universum kann kälter werden als –273,15 Grad Celsius. Der englische Physiker Lord Kelvin wählte daher diesen Punkt als absoluten Nullpunkt der nach ihm benannten Temperaturskala. Aber dieser tiefste Punkt, 0 Kelvin, wird niemals erreichbar sein, denn je weniger Restwärme ein System enthält, desto länger braucht man, sie zu entfernen. Dazu wäre eine Maschine mit den Abmessungen des Universums notwendig und unendlich viel Zeit.

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Entspannt auf Kältekurs

Fotos: original-okerland
Fotos: original-okerland

Autorin: Andrea Hoferichter

Was Physiker so in ihren Laboren treiben, lässt sich manchmal schon an den nackten Verbrauchszahlen ablesen. Während sich ein normaler Bürger mit Gas, Wasser und Strom begnügt, stehen auf der Abrechnung des Physikers zusätzliche gerne die Elemente Stickstoff und Helium, beide mit dem Zusatz „flüssig“. Offensichtlich lieben es viele Physiker kalt, sehr kalt, denn allein die Wissenschaftler im Institut Berlin der PTB verbrauchen bei ihren Experimenten und Messungen jährlich knapp 60 000 Liter flüssigen Stickstoff (flüssig unterhalb –196 °C) und rund 50 000 Liter Helium (flüssig unterhalb –268 °C). Vor allem Helium ist knapp und teuer. Darum wird es in der PTB in einer eigenen Anlage verflüssigt und nach der Nutzung wiederaufbereitet...

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Das Atom, das aus der Kälte kam

Atome mit Lasern beschießen kann übrigens jeder. Im Internet lassen sich Atome ganz ohne Erfrierungen durch Laserkühlung zum Stillstand bringen unter http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/bec/lascool1.htmlAbbildung: Alberto Parra del Riego / PTB
Atome mit Lasern beschießen kann übrigens jeder. Im Internet lassen sich Atome ganz ohne Erfrierungen durch Laserkühlung zum Stillstand bringen unter http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/bec/lascool1.html
Abbildung: Alberto Parra del Riego / PTB

Autorin: Imke Frischmuth

Wie man Atome mit Laserlicht kühlt und warum Polarforscher davon ein Lied singen können.

Man kann nur ahnen, wie sich der britische Offizier und Polarforscher Robert Falcon Scott und seine Begleiter 1912 auf ihrer Antarktisexpedition gefühlt haben, als die Schritte immer langsamer wurden, die Sinne unklarer. Sie hatten einen Monat nach Roald Amundsen den geographischen Südpol erreicht. Und nun, auf dem Rückweg, lähmten klirrende Kälte und Unterernährung ihre Kraft, eisiger Wind machte das Vorwärtskommen schließlich unmöglich. Am Ende kam niemand mehr aus dem Zelt. Der Wettlauf zum Südpol war verloren und endete in tödlicher Erstarrung.

Schon längst liegen die kältesten Orte der Erde nicht mehr am Pol, sondern im Labor. Weltweit schicken Wissenschaftler Atome ins Rennen um den Kälterekord – Atome, die ein „Gegenwind“ aus Laser-Photonen mit Millionen Treffern pro Sekunde ausbremst und nahezu zum Stillstand bringt. Mal werden die Atome einzeln auf den Weg gebracht, mal als Wolke oder als Strahl. Immer geht es darum, ihre unermüdliche Bewegung zu bremsen, jedes Zappeln und Vibrieren auf ein Minimum zu beschränken. Und das ist es, was nicht nur am Pol über Leben und Tod entscheidet, sondern auch rein physikalisch betrachtet Wärme und Kälte bestimmt: die Bewegung. Genauer gesagt: die innere kinetische Energie der sich bewegenden Atome in einer Ansammlung von Teilchen...

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Leben

Foto: Prof. G. Schatten / SPL / Agentur Focus
Foto: Prof. G. Schatten / SPL / Agentur Focus

Autorin: Erika Schow

Was ist Leben? Schon viele, ob Naturwissenschaftler oder Philosophen, haben sich mit dieser Frage herumgequält. Sie haben lange Listen mit notwendigen Kriterien entworfen, um das gewisse Etwas, das ein Mensch hat, das ein Bakterium hat, nicht aber – beispielsweise – das Feuer, erschöpfend zu charakterisieren. Die folgenden Kriterien gehören sicher dazu: Energie-‚ Stoff- und Informationsaustausch, Reaktion auf Veränderungen der Umwelt, Wachstum und Fortpflanzung. Die letzten beiden beruhen bei allen bekannten Lebewesen der Erde auf denselben Bausteinen: RNA und DNA, mit deren Hilfe Aminosäuren und Eiweiße hergestellt werden. Wenn man sich das im Einzelnen anschaut – so wie bei dem Seeigel-Ei auf dem Foto, das bereits befruchtet ist und sich ein erstes Mal geteilt hat; auch die zweite Teilung steht schon bevor – dann ist es leicht zu verstehen, dass die feinen, äußerst präzisen Strukturen ziemlich störungsanfällig sind. Kälte beispielsweise lässt das Wasser in den Zellen gefrieren, die Eiskristalle wirken wie ein Rammbock auf die feinen Bausteine des Lebens. Dagegen hilft ein äußerer Schutz (Federn, Fell und Co), der aber höheren Lebewesen vorbehalten ist. Die anderen können rechtzeitig vor einer extremen Periode Überdauerungsstadien wie Sporen oder Zysten bilden, in denen das Leben auf die nächste gute Zeit wartet. Sind die Bedingungen ständig frostig, hilft für die Einzeller und Bakterien nur die chemische Lösung: Frostschutzmittel, die bei den Spitzenreitern auch bei – 200 °C noch wirken. Hitze dagegen zerstört die chemische Struktur der Körpereiweiße. Wieder sind es Bakterien, die mit Hilfe spezieller Schutz-Enzyme auch noch Temperaturen von 121 °C quicklebendig überstehen. Wie derartige „Tricks“ funktionieren, ist den Forschern noch weitgehend ein Rätsel. Es ist schwierig, Bakterien aus Extremstandorten unversehrt ins Labor zu transportieren und dort die Lebensbedingungen auch noch anständig zu simulieren. Und vielleicht sind die wahren Rekordhalter noch gar nicht gefunden worden. Darum kann man nur vermuten, wo die letztgültige obere Grenze für Leben liegt: Bei 150 °C dürfte Schluss sein.

Tierisch extrem

Der Nebeltrinker-Käfer ist ein Hitzespezialist. An einer anderen Käferart, die ebenfalls in der Namib-Wüste lebt und sich recht ähnlich verhält, haben Forscher genauer untersucht, wie die Käfer den Nebel aus der Luft auffangen. Der Clou ist eine Kombination von Wasser anziehenden und Wasser leitenden Strukturen auf seinem Rücken. Im Magazin „Nature“ schlugen sie vor, mit speziellen Zeltplanen könne auch der Mensch nach Käfer-Vorbild Wasser sammeln.Foto: wikipedia.org / www.biodiversity.org.na
Der Nebeltrinker-Käfer ist ein Hitzespezialist. An einer anderen Käferart, die ebenfalls in der Namib-Wüste lebt und sich recht ähnlich verhält, haben Forscher genauer untersucht, wie die Käfer den Nebel aus der Luft auffangen. Der Clou ist eine Kombination von Wasser anziehenden und Wasser leitenden Strukturen auf seinem Rücken. Im Magazin „Nature“ schlugen sie vor, mit speziellen Zeltplanen könne auch der Mensch nach Käfer-Vorbild Wasser sammeln.
Foto: wikipedia.org / www.biodiversity.org.na

Autorin: Brigitte Ehlbeck

Heiß heute, sehr heiß!! Mein T-Shirt klebt mir am Rücken, literweise trinke ich lauwarmes Wasser; ich sollte die Flaschen in den Kühlschrank ... nein, ich sollte ganz in den Kühlschrank übersiedeln – oder doch gleich in die Tiefkühltruhe? Auch da ist Leben möglich, wenn auch nicht unbedingt menschliches. Überhaupt sind wir Menschen ja Schwächlinge, wenn es darum geht, große Hitze oder große Kälte auszuhalten. Am besten lege ich mich aufs Sofa, genieße die Bewegungslosigkeit und lese, wie gut andere Kreaturen mit extremen Temperaturen zurechtkommen.

Für manche Lebewesen wäre dies gerade der richtige Tag. Thermophil nennt man diejenigen, die bei Temperaturen oberhalb von 45 °C noch sehr anständig leben können. Darunter einige Wüstenbewohner wie der Fennek (Wüstenfuchs). Er kommt gut mit der Hitze zurecht, aber große Anstrengungen wie die Jagd verlegt er doch lieber in die Dämmerungsstunden. Immerhin kann er seinen Wasserbedarf, wenn nötig, ausschließlich über die Nahrung decken. Anders macht es der Nebeltrinker-Käfer, der in den frühen Morgenstunden Hinterbeinchen und Flügel in die Luft reckt, um den Tau aufzufangen und das nanoskopische Wasserrinnsälchen direkt in die Mundwerkzeuge zu leiten...

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37 °C - der besondere Thermostat

Sie werden „Neuropatienten“ genannt: Diejenigen, die nicht das Geld für eine Ganzkörper-Konservierung haben und dennoch auf die großen Fortschritte der modernen Medizin hoffen, überlassen nur ihren Kopf den Alcor-Experten für Lebensverlängerung. Er wird erst in einen Metallbehälter gesteckt (kleines Bild) und dann zwischen vier Behältern mit „Ganzköper-Patienten“ versenkt. In solch großen „Thermoskannen“, in einem permanenten Bad aus – 196 °Ckaltem Flüssigstickstoff, warten sie dann gemeinsam auf bessere Zeiten.Fotos: Alcor Life Extension Foundation
Sie werden „Neuropatienten“ genannt: Diejenigen, die nicht das Geld für eine Ganzkörper-Konservierung haben und dennoch auf die großen Fortschritte der modernen Medizin hoffen, überlassen nur ihren Kopf den Alcor-Experten für Lebensverlängerung. Er wird erst in einen Metallbehälter gesteckt (kleines Bild) und dann zwischen vier Behältern mit „Ganzköper-Patienten“ versenkt. In solch großen „Thermoskannen“, in einem permanenten Bad aus – 196 °C
kaltem Flüssigstickstoff, warten sie dann gemeinsam auf bessere Zeiten.
Fotos: Alcor Life Extension Foundation

Autorin: Dörte Saße

Warum hält der Mensch in der Sauna 100 °C aus, wenn er doch bei 43 °C Fieber schon stirbt? Und warum erfrieren manche schon knapp unter dem Nullpunkt, obwohl andere in minus 60 °C leben oder gar viele Minuten in Eiswasser ohne Spätfolgen überstehen? Thermoregulation ist das Zauberwort: die flexible Antwort des Körpers auf ständig wechselnde Umweltbedingungen.

Treffen sich ein Eskimo und ein Afrikaner in Berlin. Sagt der Eskimo: „Heißes Pflaster hier!“. Sagt der Afrikaner: „Genau. Voll cool!“ – Die siebenjährige Marie schüttelt sich vor Lachen: „Verstehste? Weil, beim Eskimo isses ja immer kalt sonst. Und so‘n Afrikaner friert bestimmt in Berlin. Besonders bei Sauwetter...“, und kichert weiter. Dabei hat Marie gerade am eigenen Leib das Körnchen Wahrheit gespürt, das auch in den simpelsten Witzen steckt. Im Experimentierunterricht testete sie den „Versuch mit dem Wasserglas“: Linke Hand im Eiswasser, rechte Hand in ziemlich heißem, und nach einer Minute alle Finger zusammen in ein nur noch lauwarmes Bad tauchen. Da kommt nicht nur das kindliche Hirn schon mal durcheinander. Warum kribbelt die linke Hand wohlig warm, während die rechte fröstelt – wo doch beide klar im lauwarmen Nass liegen?..

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Klima

Foto: mauritius images / Alaska Stock
Foto: mauritius images / Alaska Stock

Autorin: Erika Schow

Ein Gletscher in Alaska, so hoch wie ein zehnstöckiges Haus, „kalbt“. Die Chancen, dies mitzuerleben, stehen so gut wie nie. Weltweit schmelzen die Gletscher, aber auch die polare Meereisdecke und der grönländische Eisschild – eine Folge der Klimaerwärmung. Kein ernstzunehmender Wissenschaftler bezweifelt mehr, dass es sie gibt und dass sie weit überwiegend vom Menschen verursacht ist. Denn keine natürliche Faktoren wie Sonnenaktivität und Erdbahn-Parameter (die Auslöser der Eiszeiten) könnten gegenwärtig eine Erwärmung erklären. Dagegen ist die Konzentration der Atmosphäre an Treibhausgasen wie Kohlendioxid oder Methan heute höher als innerhalb der letzten 800 000 Jahre. Das zeigen Bohrkern-Messungen im Antarktis-Eis. An ihnen sieht man auch, dass eine höhere Konzentration an CO2 stets mit einer höheren Temperatur verbunden war. Vor allem in den letzten Jahrzehnten ist es dramatisch wärmer geworden. „Elf der letzten Jahre (1995 - 2006)gehören zu den zwölf wärmsten Jahren seit der ersten instrumentellen Messung der globalen Erdoberflächentemperatur im Jahr 1850“, stellte der zwischenstaatliche Ausschuss für Klimawandel, IPCC, in seinem 4. Sachstands-bericht 2007 fest. Seit 1850 sei die weltweite Jahresdurchschnittstemperatur um 0,76 °C ge-stiegen. Der IPCC, der 2007 den Friedensnobelpreis bekam, gilt als weltweit maßgebliche Autorität in Sachen Klimawandel – auch oder sogar vor allem deshalb, weil er als abgewogen und eher vorsichtig gilt. Doch seine Prognose ist eindeutig: Bis zum Jahr 2100 wird die Jahresdurchschnittstemperatur weltweit zwischen 1 °C und 6 °C ansteigen, je nach Emissions-Szenario. Und selbst wenn alle Staaten der Welt ihre CO2-Emissionen sofort komplett einstellten, könnten wir einen Anstieg der Temperatur nicht mehr verhindern. Unsere Enkel werden wohl kaum noch einen kalbenden Gletscher bestaunen dürfen.

Zu Gast im Kühlschrank der Welt

Foto: Hans Oerter /AW
Foto: Hans Oerter /AW

Autorin: Ute Kehse

Nirgendwo auf der Erde ist es so kalt wie in der Antarktis, nirgendwo so trocken, so windig, so einsam. Ein Erfahrungsbericht über das Leben im ewigen Eis – und darüber, wie Wissenschaftler dort das Weltklima erforschen.

Zum Südpol soll es gehen, in die Antarktis. Genauer gesagt: ins Weddellmeer – den Teil des Südpolarmeers, der auf dem Globus ein bisschen rechts unterhalb von Südamerika liegt. Meine Diplomarbeit ist abgegeben, das Studium praktisch beendet, nun heißt es: elf Wochen ins Eis. Die Expedition trägt die Nummer ANT XII/3. Es ist der dritte Fahrtabschnitt in der zwölften Antarktis-Saison des Forschungsschiffes Polarstern. Antarktis, das bedeutet vor allem unbarmherzige Kälte. Denken alle. Immer wieder höre ich den gleichen Kommentar: Hoffentlich frierst du nicht! Meine Mutter kauft vorsorglich atmungsaktive High-Tech-Unterwäsche, Oma steuert einen extrawarmen Fleecepullover bei, eine Freundin schenkt einen Handwärmer zum Abschied...

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Der Herr der gelben Torpedos

Mühelos segelt er durchs Wasser, nicht sehr schnell, aber kontrolliert und mit minimalem Stromverbrauch. Auf solche Gleiter setzen die Kieler Meereswissenschaftler und ihre Kollegen aus aller Welt große Hoffnungen.Foto: Pierre Testor / L’OCEAN Paris
Mühelos segelt er durchs Wasser, nicht sehr schnell, aber kontrolliert und mit minimalem Stromverbrauch. Auf solche Gleiter setzen die Kieler Meereswissenschaftler und ihre Kollegen aus aller Welt große Hoffnungen.
Foto: Pierre Testor / L’OCEAN Paris

Autorin: Erika Schow


Prof. Dr. Martin Visbeck ist stellvertretender Direktor des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Kiel und einer der prominentesten Ozeanographen Deutschlands. Er erforscht unter anderem die Tiefe der Ozeane, um mehr über die Klimaerwärmung und ihre Folgen herauszufinden. Das Interview führte Erika Schow.

Herr Visbeck, wie viele Kilometer haben Sie in Ihrem Forscherleben schon per Schiff zurückgelegt?

Inzwischen habe ich es wohl schon einmal um die Welt geschafft.

Ein Objekt Ihrer Arbeit bewegt sich auch ständig um die Welt herum: die großen globalen Meeresströmungen. Warum sind sie so wichtig für das Klima?

Weil sie Wärme transportie-ren. Die wichtigste Eigen-schaft des Ozeans ist ja seine hohe Wärmekapa-zität: Er nimmt im Sommer Wärme auf und gibt sie im Winter wieder ab, und dadurch mäßigt er das Klima. Außerdem bewegt er das Wasser...

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Die Rebellen

Autorin: Erika Schow

Wir befinden uns im Jahre 2008 n. Chr. Alle Salinitätsmesser sind von einem einzigen Gedanken besessen: Sie wollen ganz genau messen. Alle Salinitätsmesser? Nein! Eine von unbeugsamen Metrologen besetzte Arbeitsgruppe hört nicht auf zu mahnen. Ausgerechnet in der PTB sitzt diese Arbeitsgruppe, wo man doch auf höchste Genauigkeit so großen Wert legt. „Aber manchmal sind andere Dinge wichtiger – in diesem Fall die Vergleichbarkeit der Messungen über Jahre hinweg“, erläutert Arbeitsgruppenleiterin Petra Spitzer.

Spitzer und ihre Kollegen wollen nichts Geringeres als den Umsturz eines Systems – genauer: Sie wollen dessen Spitze stürzen. Es geht um die Messung der Salinität, des Salzgehalts von Meerwasser. Misst man ihn, kann man beispielsweise überprüfen, in welchem Umfang ein Ozean wegen der vielen Zuflüsse von geschmolzenem Eis „süßer“ wird – und das wiederum wäre ein deutlicher Hinweis auf das Ausmaß der Klimaerwärmung. An der Spitze des Messsystems, das die PTB-Wissenschaftler im Visier haben, prangt eine Art „Urkilogramm der Salinität“. Es ist eine definierte Kaliumchloridlösung. Spitzers Kollege Steffen Seitz erläutert: „Salopp ausgedrückt lagert irgendwo ein Sack voll hochreinen, kristallinen Kaliumchlorids. Regelmäßig nehmen Chemiker einen Teil davon heraus und geben Wasser hinzu, bis die definierte Konzentration eingestellt ist. Anschließend verdünnen oder verdampfen sie natürliches Meerwasser aus dem Nordatlantik so lange, bis es die gleiche Leitfähigkeit hat. Heraus kommt dann so genanntes *Standard-Meerwasser.“ Jeder Wissenschaftler, der auf die Weltmeere hinausfährt und die Salinität messen möchte, hat Fläschchen mit solchem Standard-Meerwasser dabei. Kurz vorm Einsatz auf hoher See kalibriert er damit seine Messgeräte; die lange Schiffsfahrt mit all ihren Erschütterungen, Temperatur-, Druck- und Feuchtigkeitsänderungen könnte den Geräten ja zugesetzt haben. „Angegeben wird die gemessene Salinität dann in den Werten der so genannten Praktischen Salinitätsskala. Durch den Bezug der Messergebnisse auf die Kaliumchloridlösung hat sie aber nichts mit dem anerkannten internationalen Einheitensystem (SI) zu tun“, betont Seitz...

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Himmlisches

Foto: Stefan Borgius / VISUM
Foto: Stefan Borgius / VISUM

Autor: Jens Simon

Physikern wird vieles unterstellt, üblicherweise aber nicht, dass sie Romantiker sind. Dabei liegen auch Physiker bisweilen gerne unter dem Sternenhimmel, schauen ins Unendliche, suchen darin das große Ganze und sinnieren über Anfang und Ende. Allerdings – und dies trennt sie dann doch von den waschechten Romantikern, die vorwiegend auf ihr Herz und ihre Seele hören – benutzen sie eine Vielzahl technischer Hilfsmittel und theoretischer Konzepte, um diverse „Fenster“ in den Himmel zu öffnen. Denn allein mit der inneren Stimme und dem bloßen Auge können sie dem All, seiner Geschichte und seiner Zukunft kaum auf die Spur kommen. Und so ist der Technikpark der Astrophysiker angefüllt mit Radiointerferometern, Mikrowellenobservatorien, Infrarot- und Ultraviolett-Teleskopen sowie riesigen irdischen Antennenschüsseln und unterschiedlichsten Satelliten auf Erdorbits oder auf erdfernen Bahnen durch das Sonnensystem. Alle diese Instrumente sind spezialisiert auf einen ganz gewissen Ausschnitt aus dem großen Spektrum der elektromagnetischen Strahlung, mit der das Weltall angefüllt ist. Sehen die Röntgensatelliten eher die heißen „Flecken“, also vielleicht die heißen Gaswolken vom Zusammenprall zweier Galaxien oder die Strahlung von Neutronensternen, so sehen die Mikrowellenteleskope dagegen in die Kältezonen und fangen beispielsweise die älteste Strahlung auf, die durch das All geistert: Mit nur noch drei Grad über dem absoluten Nullpunkt erreicht uns die Strahlung, die kurz nach dem Urknall in unvorstellbarer Hitze gestartet ist. Und so reicht der Blick weit in die Vergangenheit, bis fast an den Anfang von Allem – was dann doch wieder eine ganz romantische Vorstellung ist.

Der lange Hindernisparcours der Sonnenwärme

Autor: Axel Tillmans

Die Energie, die Ihren letzten Sonnenbrand verursachte, wurde vor vielen tausend Jahren im Kern der Sonne erzeugt. Erst nach einer langen Odyssee durch ihr Inneres gibt die Sonne sie frei.

Wer oder was ist schuld an Ihrem letzten Sonnenbrand? „Wer“ ist schnell beantwortet: Sie selbst, denn Sie haben sich nicht ordentlich eingecremt. Die Antwort auf das „Was“ dauert etwas länger. Denn die Energie der Sonnenstrahlung, die Ihren Sonnenbrand verursachte, hat eine lange Reise hinter sich, die vor mehreren zehntausend Jahren mitten im Kern der Sonne begann.

Die Sonne ist etwa 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Da ihre Strahlung mit Lichtgeschwindigkeit, also mit etwa 300 000 Kilometern pro Sekunde, unterwegs ist, benötigt sie für diese gewaltige Entfernung nur ein wenig mehr als acht Minuten. Doch schwieriger zu überwinden sind die ersten 700 000 Kilometer vom Mittelpunkt der Sonne bis zu ihrer Oberfläche. Denn hier, tief in ihrem Innern verborgen, sitzt der eigentliche Brennofen der Sonne, in dem bei einer Temperatur von etwa 15 Millionen Grad Celsius die Energie erbrütet wird, die unter anderem die Erde zu einem bewohnbaren, lebensfreundlichen Planeten macht...

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Das eiskalte Auge in die Vergangenheit

Autor: Axel Tillmans

Der Nachfolger des Weltraumteleskops Hubble wird im Jahr 2013 weit weg von der Erde im Weltraum ausgesetzt. Der Grund: Die geringe Wärmeabstrahlung der Erde würde die Beobachtungen stören.

Zu den Zeiten von Galileo Galilei war Astronomie noch ein Ein-Mann-Geschäft. Im Jahr 1609 hatte Galilei gehört, dass in Holland ein Instrument erfunden worden war, mit dem man in die Ferne sehen kann. Kurze Zeit später hatte er das Instrument nachgebaut und Anfang des nächsten Jahres entdeckte er mit einer verbesserten Version seines Fernrohres vier der Jupitermonde.

Inzwischen ist die Astronomie ein wenig aufwendiger geworden. Von den ersten Planungsanfängen des Nachfolgeprojekts für das Weltraumteleskop Hubble bis zu seinem Start, der zur Zeit für das Jahr 2013 vorgesehen ist, werden mehr als zwanzig Jahre vergangen sein. An dem inzwischen nach einem ehemaligen NASA-Chef benannten „James Webb Space Telescope“ (JWST) sind die NASA, die ESA und die kanadische Weltraumbehörde CSA beteiligt. Und auch die PTB wird ihren Beitrag leisten: Sie wird für die Kalibrierung eines der vier Beobachtungsinstrumente des JWST sorgen...

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Aus der Glut geboren…

Autorin: Brigitte Röthlein

wird das Universum in der Kälte enden

Am Anfang war die Hitze. Nichts anderes gab es in jenem großen Knall, dem Urknall oder Big Bang, mit dem unser Universum vor rund 14 Milliarden Jahren begann: keine Materie, keine Kräfte, vor allem keinerlei Ordnung. Die Welt war nichts anderes als ein unvorstellbar heißes und dichtes Energiepaket, das mit atemberaubender Kraft explodierte. Bereits einen Wimpernschlag später begannen sich daraus die Anfänge dessen zu formen, was wir heute kennen: die vier Grundkräfte und die Materie. Dass aus einem Energieklumpen letztlich so feine Dinge entstehen konnten wie eine goldene Taschenuhr oder das Rad eines Pfaus, war nur möglich, weil sich das Universum danach als Ganzes abkühlte, aber gleichzeitig immer wieder neue Glutnester aufflackerten. Und so erzählt uns die Geschichte der Temperatur im Kosmos auch die Geschichte, wie unsere Welt überhaupt entstand.

Das Wechselbad aus heiß und kalt begann in einer Hitze, deren Temperatur man zwar nennen kann – es waren mehr als 1032 Grad –, zu der uns aber jeglicher Vergleich fehlt. Der Urknall trieb das Weltall auseinander, es dehnte sich aus, verdünnte sich und kühlte sich dabei gleichzeitig ab. Wenige Mikrosekunden danach bestand das gesamte Universum bereits aus einem etwa zehn Kilometer dicken Feuerball mit einer Temperatur von rund zehn Billionen Grad. Es gab inzwischen schon die vier Grundkräfte, aber immer noch keine Protonen und Neutronen, wie wir sie heute kennen, ganz zu schweigen von Atomen. Dafür war es noch viel zu heiß. Das Einzige, was in dieser Höllenglut existieren konnte, war eine superdichte, extrem energiereiche Mischung aus verschiedenen Elementarteilchen wie Quarks, Gluonen, Elektronen, Myonen und Neutrinos...

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Das Letzte

Autor: Jens Simon

Als der Physiker K. eines Morgens den Fahrstuhl betrat, um sich in sein Tieftemperaturlabor bringen zu lassen, registrierte zuerst sein Rückenmark – K.s Bewusstsein war noch in der Aufwachphase –, dass heute die Dinge anders lagen als gewöhnlich. K.s Arm streckte sich automatisch auf Hüfthöhe aus, der Zeigefinger seiner rechten Hand zielte auf die Stelle, auf die er jeden Morgen zielte: auf den Knopf für das Untergeschoss und … verharrte. Irgendein Spaßvogel musste sich einen Scherz erlaubt haben, denn statt der üblichen Etagenknöpfe zog sich ein matt leuchtendes, schmales Lichtband wie ein Streifen von der Kabinendecke bis zum Fußboden. „Willkommen und guten Morgen! Ich bin Ihr logarithmischer Fahrstuhl. Wohin darf ich Sie bringen?“ K.s Unterkiefer klappte, während die Fahrstuhltür sich mit einem satten Schmatzen hinter ihm schloss, nach unten; sein Gehirn setzte sich träge und etwas widerwillig in Bewegung. „Träume ich?“, dachte K. und kniff sich vorsichtshalber in die rechte Wange, um in die Wirklichkeit zurückzukommen. Aber die Szenerie blieb wie zuvor. „Ähem“, räusperte sich der Fahrstuhl, „ist Ihnen nicht wohl?“ „Nein, nein, ich bin nur … wie soll ich sagen, etwas verwirrt. Kann mich nicht erinnern, dass je ein Fahrstuhl mit mir gesprochen hätte.“ „Na, dann wird es ja höchste Zeit. Wohin darf ich Sie also bringen? Eher nach oben in die heißen Zonen oder eher nach unten in die Kälte?“ K. bemerkte jetzt mitten im Lichtband, etwa in Augenhöhe, einen blinkenden Fleck, auf dem bei jedem Aufblitzen die Zahl 294 zu erkennen war. „Wir befinden uns jetzt immer noch dort, wo Sie eingestiegen sind“, sagte der Fahrstuhl, „also bei der ganz gewöhnlichen Zimmertemperatur von 21 °C bzw. 294 Kelvin. Wohin darf es jetzt also, bitteschön, gehen?“ K. glaubte, eine gewisse Ungeduld in der Stimme des Fahrstuhls herausgehört zu haben, und sagte, um überhaupt etwas zu sagen: „Wie wär’s mit einem Abstecher zur Sonne?“ Kaum gesagt, ruckelte es kurz, der Fahrstuhl setzte sich in Bewegung und der blinkende Fleck kletterte langsam und gleichmäßig nach oben. Wie um die zurückgelegten Etappen zu markieren, leuchtete etwa nach jeder handbreiten Strecke eine Zahl auf: 1000 – 10 000 – 100 000 – 1000 000, bis der Fleck – mittlerweile musste sich K. auf die Zehenspitzen stellen, um die Zahl lesen zu können – zur Ruhe kam und 15 000 000 anzeigte. „Wir haben unser Ziel erreicht“, sagte der Fahrstuhl, „wollen Sie aussteigen?“ „Oh!“ sagte K., der etwas bleich geworden war und unwillkürlich an seine Kollegen von der Plasmaabteilung denken musste, die immer nur mit nackten Atomkernen ohne schützende Hülle spielten. Seine eigenen Atome wollte K. schon gerne noch etwas länger zusammenhalten. „Ich glaube, das Chaos da draußen muss ich mir nicht ansehen. Ich liebe auch vielmehr die Ordnung – schließlich bin ich Tieftemperaturphysiker. Du weißt schon, Fahrstuhl, immer unterwegs zu absolut Null.“ Wieder ruckelte es kurz, der Fahrstuhl brummelte: „Wenn der Herr sich mal entscheiden könnte!“ und die Kabine glitt jetzt offensichtlich abwärts, denn auch der blinkende Fleck – 100 000 – 10 000 – 1000 – 100 – rutschte immer tiefer. Während sie so in aller Stille dahinfuhren – 10 – 1 – 0,1 – 0,01 – fühlte sich K. immer heimischer. Sie mussten sein Tieftemperaturlabor bei einem Mikrokelvin ja bald erreicht haben. Der Fleck blinkte – 0,000 01 – mittlerweile auf Kniehöhe und K. fasste in seine Hosentasche, um zu prüfen, ob er seinen Laborschlüssel auch dabei hatte. Jetzt – 0,000 001 – waren sie bei „seiner“ Temperatur, doch der Fleck sackte ungerührt tiefer – 0,000 0001 – und näherte sich K.s Knöchel. „He, Fahrstuhl! Ich wollte aussteigen!“ schrie K., langsam die Fassung verlierend. „Ich führe nur aus, was Sie gewünscht haben, verehrter Fahrgast“, sagte der Fahrstuhl ungerührt. „Sie wollten zu absolut Null. Eine echte Reise. Eine echte Herausforderung für einen logarithmischen Fahrstuhl.“ K. dämmerte, dass er einen Fehler gemacht hatte – diese logarithmische Fahrt würde nie enden. Die Erkenntnis traf ihn wie ein Schlag. Bevor er das Bewusstsein verlor, sah er aus dem Augenwinkel den Fleck im Fußboden verschwinden und dachte noch: „Absolut Null – das Unerreichbare.“