Die Geschichte hinter der Penrose – Parkettierung

Über die mathematische und astrophysikalische Forschung von Roger Penrose hatte ich euch ja bereits einiges erzählt, aber ein Thema, was wir bis jetzt eher am Rande gestreift haben, ist seine berühmte Parkettierung! Genau diese wollen wir uns heute etwas genauer anschauen!

Die Penrose – Parkettierung ist eine sogenannte aperiodische Parkettierung der Fläche: Mit nur zwei Figuren schaffte Penrose es, die Fläche vollständig ohne Löcher oder Überlappungen zu füllen, sodass sich das Muster niemals wiederholt! Damit löste er eine Frage, die seit Jahrhunderten offen gewesen war!

Ein Beispiel für eine Penrose – Parkettierung (Quelle vgl. unten)

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Was ist… der Vier-Farben-Satz?

Über den Vier – Farben – Satz wollte ich schon lange mal schreiben, heute ist es endlich so weit!

Die Aussage ist ganz einfach zu verstehen: Wie viele unterschiedliche Farben sind minimal nötig, um jede beliebige Karte einzufärben? Bedingung: Die Kanten von gleichfarbigen Ländern dürfen sich nicht berühren, Ecken schon.

Wie viele Farben braucht man minimal, um eine beliebige Karte einzufärben – ohne, dass gleichfarbige Bereiche sich an einer Kante berühren?

Der Name des Satzes gibt offensichtlich einen Spoiler… Es sind genau vier Farben!

Aber warum ist das so und warum ist der Beweis zu diesem Satz so besonders?

Was ist… Monophosphan und was hat es mit Leben auf der Venus zu tun?

Gestern am späteren Nachmittag machte die Royal Astronomical Society von sich Reden, weil sie ein wissenschaftliches Paper vorstellte, was zu Schlagzeilen wie „Gibt es Leben auf der Venus?“, „Mögliche Spuren von Leben auf der Venus entdeckt“, aber auch „Kein Leben in der Venus-Atmosphäre“ führte… Aber was ist denn nun dran und vor allem: Was steht genau in dem Paper?

Monophosphan wurde in den Venuswolken gefunden! Was ist an diesem Gas so spannend? // Photo Credit: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & NASA / JPL / Caltech

Das Paper mit dem Titel „Phosphine gas in the cloud decks of Venus“ mit der führenden Autorin Prof. Jane S. Greaves (Cardiff University) erschien in nature astronomy und kann online abgerufen werden (auch ohne Account). Die Autoren beschreiben darin ihre Untersuchungen der Moleküle in den Wolken der Venus. Dabei entdeckten sie sogenanntes Monophosphan (im Englischen phosphine genannt, im Deutschen ist der Name nicht gebräuchlich) und da dieses Gas als möglicher Biomarker betrachtet wird, ist das Ganze natürlich spannend, näher betrachtet zu werden. Aus diesem Grund bekam das Forscherteam auch nach der ersten Entdeckung mit dem James Clerk Maxwell Telescope auf Hawaii zusätzlich Zeit am Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile.

Was sind… das Penrose-Dreieck und die Penrose-Treppe?

Und noch einen Artikel in der Penrosereihe habe ich für euch! Heute schauen wir uns eine seiner Entdeckungen genauer an, nämlich das Penrose-Dreieck! Manchmal wird es auch Tribar genannt.

I think I am intrigued by paradoxes. If something seems to be a paradox, it has something deeper, something worth exploring. – Roger Penrose

Als erster hat wohl der schwedische Künstler Oscar Reutersvärd 1934 das Gebilde erfunden, was wir heute als Penrose-Dreieck kennen, allerdings blieb seine Arbeit bis in die 1980er Jahre weitgehend unbekannt. Penrose beschäftigte sich schon länger mit sogenannten unmöglichen Figuren, angeregt durch seinen Großvater, der Künstler war, und den Werken von M. C. Escher. In den 1950er Jahren entwickelte Penrose dann seine eigene unmögliche Figur: Das Penrose-Dreieck! Gemeinsam mit seinem Vater, Lionel Penrose, entwickelte Roger Penrose die Idee noch weiter zur Penrose-Treppe. Im Jahr 1958 wurde ein Paper über beide unmöglichen Figuren veröffentlicht.

Das Penrose-Dreieck, wie Penrose es zeichnete für seine Veröffentlichung (vgl. unten bei „Quellen“)

Wo ist NEOWISE?

Und was ist eigentlich ein Komet?

Habt ihr ihn schon am Nachthimmel entdeckt? Den Kometen NEOWISE oder auch C/2020 F3, wie er eigentlich heißt, der im Moment von der Erde aus ohne spezielles astronomisches Gerät zu beobachten ist?

Ich hätte euch jetzt wirklich gern tolle, eigene Aufnahmen präsentiert, so ähnlich wie bei der Mondfinsternis vor 2 Jahren oder aus diesem Januar. Inzwischen haben wir zwei Mal versucht, den Kometen auf den Feldern in der Gegend zu entdecken. Beim einen Mal war er ganz schwach zu erahnen, beim zweiten versteckte er sich hinter Wolken (oder war vielleicht schon etwas zu schwach). Nun habe ich überhaupt kein Problem damit, mitten in der Nacht wach zu sein und nach Sternen oder Kometen zu suchen, noch mehr Spaß macht es aber natürlich, wenn man das Gesuchte auch findet… Da auch das Forschermädchen etwas enttäuscht ist, dass wir keinen guten Blick auf NEOWISE werfen konnten, hat sie ein schönes Bild gemalt. Fuhrmann und Großer Wagen haben auf dem Bild die Plätze getauscht, was ihr etwas zu spät auffiel, aber lasst euch davon nicht irritieren.

NEOWISE mit Großem Wagen und Fuhrmann, gemalt vom Forschermädchen

Was ist… die Demo-2 mission?

Update unten unter dem Artikel!

Heute ist für die NASA und SpaceX ein ganz besonderer Tag, denn heute Abend um 4:33 p.m. (EDT) – das ist 22:33 Uhr nach unserer Zeit – soll Space X die ersten Astronauten auf die ISS bringen! Das ist der erste bemannte Start für die NASA von amerikanischem Boden aus seit der Einstellung des Space Shuttle – Programms 2011.

Das offizielle Patch der Demo-2 mission

Womit wird geflogen?
Das Raumschiff „Crew Dragon“ wird auf einer Falcon 9 Rakete ins All geschossen werden. Beides stammt von der Firma SpaceX.
Crew Dragon könnte bis zu 7 Menschen transportieren, soll aber erst einmal nur bis zu 4 Astronauten befördern.

Was ist… ein nicht-newton’sches Fluid? & Experiment!

Tipp: Im Artikel mit der Maus über die Bilder fahren.

Um die Frage zu beantworten, müssen wir vielleicht erst einmal kurz schauen, was überhaupt eine Flüssigkeit (= Fluid) ist und was es mit der Viskosität auf sich hat.

„Flüssig“ ist einer der drei Aggregatzustände und zwar der mittlere, was die Bindungen innerhalb des Stoffes angeht. Bei Gasen ist diese Bindung nicht oder nur sehr kurzzeitig existent und die einzelnen Atome oder Moleküle (je nach Stoff) schwirren umeinander herum. Bei festen Stoffen ist die Bindung der einzelnen Atome und Moleküle sehr stark. Bei Flüssigkeiten sind die Moleküle oder Atome dicht gepackt, sie können sich aber frei bewegen und immer wieder neue Bindungen eingehen.

Flüssig…

… oder fest?

Was ist ein Virus?

Wir alle reden seit Wochen täglich über Viren, man könnte das Gefühl haben, wir sind alle zu Nachwuchs – Virologen geworden… Aber stimmt das wirklich? Was ist eigentlich ein Virus? Kann ein Virus einen beim Einkaufen anspringen wie eine Zecke und von Mensch zu Mensch hüpfen? (Solche Vorstellungen habe ich tatsächlich gehört… Und kleiner Spoiler: Nein, das kann ein Virus nicht!)

Ein Virus ist die allerkleinste Lebensform, noch viel kleiner als Bakterien. Man ist sich sogar uneins darüber, ob man einen Virus überhaupt als Lebensform begreifen sollte, weil ihm die Fähigkeiten zur eigenen Replikation (also Vermehrung) und der eigene Stoffwechsel fehlen.