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Mit dieser ETH-Software kannst auch du fast so animieren wie Disney

Von ETH Zürich und Disney Research entwickelte Animationssoftware MoCurves
Animationssoftware für Laien: MoCurves. Bild: Disney Research
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Animieren wie bei Disney: Kein Problem mit dieser ETH-Software

Das Neueste aus der Welt der Wissenschaft und Technik in Kurzform. Damit du weisst, wie der Roboter-Hase läuft.
18.08.2017, 09:1022.08.2017, 14:35
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Die allermeisten Zeichentrickfilme entstehen heute am Bildschirm. Computersoftware hat Einzug in die Unterhaltungsindustrie gehalten – ist aber nicht wirklich für Nutzer gedacht, die wenig Übung haben.  

Da kommt eine gemeinsam von der ETH Zürich und Disney Research entwickelte Software gerade richtig, die die Computeranimation von Figuren vereinfacht. Das Forscherteam um Loïc Ciccone, Doktorand am Computer Graphics Lab der ETH Zürich, hat laut Mitteilung der Hochschule ein Werkzeug geschaffen, das es künftig auch unerfahrenen Nutzern erlauben könnte, realitätsgetreue Bewegungsabläufe zu entwerfen.

Von ETH Zürich und Disney Research entwickelte Animationssoftware MoCurves
Mit Hilfe der «MoCurves» können Anwender die Bewegungen punktgenau verändern. Bild: Disney Research

«Wir wollen eine einfache und schnelle Animationen ermöglichen, ohne dabei an Qualität einzubüssen», erklärt Ciccone, Erstautor der Studie. Professionelle Methoden wie «Keyframing», die in der Unterhaltungsindustrie genutzt werden, erreichen ein hohes Mass an Präzision – aber sie sind oft unübersichtlich, weil Zeit- und Bewegungsabläufe der Figur unabhängig voneinander in unterschiedlichen Darstellungen animiert werden. 

Ciccone und sein Team haben dagegen das Tool MoCurves entwickelt. Eine solche MoCurve repräsentiert eine bestimmte Bewegung, zum Beispiel das Anheben und Senken eines Fusses. Der Künstler erstellt sie, indem er mit der Maus die Bewegung vorgibt. Danach kann er sie dadurch beschleunigen oder verlangsamen, dass er die Kurve an bestimmten Punkten dehnt oder zusammenzieht. 

Bewegungen in Echtzeit testen

Dies erlaubt es, die Bewegung in Echtzeit zu testen und falls nötig zu verändern. Wenn die Figur neben dem Fuss auch zugleich noch die Hand bewegen soll, wird dafür eine zusätzliche MoCurve erstellt. Sie kann dann unabhängig von der anderen bearbeitet und getestet werden. 

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Die Forscher haben die Animationssoftware bereits getestet, wie die ETH weiter schreibt. Nach einer lediglich viertelstündigen Einführung waren fünf unerfahrene Testpersonen in der Lage, verschiedene Bewegungsabläufe innerhalb einer Stunde zu gestalten. Auch professionelle Anwender zeigten sich von der Software beeindruckt; sie hoben dabei vornehmlich die Geschwindigkeit hervor, mit der sich Animationen erstllen lassen. 

Die neue Software soll nicht nur der Branche dienen: «Mit unserer Software ermöglichen wir es allen, auf einfache Art und Weise animierte Geschichten zu erzählen», sagt Ciccone.

Authoring Motion Cycles.Video: YouTube/DisneyResearchHub

(dhr)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Feldstudie im Fast-Food-Lokal zeigt, warum du deinen Kebap freundlich bestellen solltest

Kebab-Verkäufer, Kebap-Verkäufer
Bitte lächeln: Freundliche Kunden kriegen mehr.Bild: Shutterstock

Freundlichkeit lohnt sich. Kunden werden bevorzugt behandelt, wenn sie nett zum Verkäufer sind. Mit einem Lob vorweg bekommt ein Kunde zum Beispiel deutlich mehr Glace oder einen grösseren Kebap, wie eine Studie zeigt. Auch Trinkgeld vorab führt zu grösseren Portionen. 

Die Wissenschaftler um Michael Kircher von der Universität Innsbruck hatten mehrere Teilnehmer in Fast-Food-Lokale in Innsbruck und München geschickt und sie dort eine Portion Glace kaufen lassen. Direkt danach wurde die Leckerei gewogen.

Glace, Eis, Speiseis, Cornets
Nach Komplimenten gab's 10 Prozent mehr Glace fürs Geld. Bild: Shutterstock

Trinkgeld lohnt sich

Das Resultat war deutlich: Nach Komplimenten gab es 10 Prozent mehr. Trinkgeld im Voraus brachte 17 Prozent mehr – zog man die Kosten dafür wieder ab, blieb ein Plus von 7 Prozent, berichten die Forscher im Fachjournal «Experimental Economics»

Das Experiment wurde danach an Kebap-Ständen in Graz, Innsbruck und München fortgesetzt. Die dort gewonnenen Daten untermauerten die Ergebnisse. Insgesamt wurden über 100 Portionen Glace und 800 Döner-Wraps gekauft. Das Essen wurde danach meist verschenkt oder gespendet. 

Häufiges Loben wirkt

«Interessant war, dass der Effekt beim Trinkgeld über mehrere Besuche gleich geblieben ist, während er bei Komplimenten deutlich anstieg und nach fünf Besuchen sogar stärker war als jener mit Trinkgeld», sagte Mitautor Stefan Palan. Nachhaltiges Loben könne die bevorzugte Behandlung noch weiter verstärken. 

Die Studie zeige, dass immaterielle Anreize wie Anerkennung und Lob in der Gesellschaft wohl eher unterschätzt und finanzielle Anreize überschätzt werden. Es sei zu vermuten, dass solche Mechanismen in vielen alltäglichen Konsumentscheidungen ähnlich wirkten.

(sda/dpa)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Werden Kinder von gleichgeschlechtlichen Eltern selber queer? Studie widerlegt Vorurteile

Mama und Papa, Mama und Mami oder Papa und Papi – auf das Identitätsgefühl von Kindern hat die Familienform einer US-Studie zufolge keinen Einfluss. Die sexuelle Identität des Nachwuchses wird demnach nicht davon beeinflusst, ob er von herkömmlichen oder gleichgeschlechtlichen Paaren betreut wird. 

Homo-Eltern, gleichgeschlechtliche Eltern, Adoption
Kinder mit gleichgeschlechtlichen Eltern entwickeln sich ebenso gut wie solche mit Hetero-Eltern.Bild: Shutterstock

Die Analyse von Spielvorlieben weise darauf hin, dass es für die empfundene Geschlechtszugehörigkeit egal ist, ob ein Kind bei klassischen Eltern oder einem Männer- oder Frauenpaar aufwächst, berichten Forscher im Fachjournal «Sex Roles»

Die Wissenschaftler von der University of Kentucky hatten in zwei Stufen das Spielverhalten und die Entwicklung adoptierter Kinder aus insgesamt 106 amerikanischen Familien mit lesbischen, schwulen oder heterosexuellen Elternpaaren untersucht. Verglichen wurde unter anderem, was und mit welchem Spielzeug die als Kleinkind adoptierten Kinder im Vorschulalter gerne spielten und wie genderkonform ihr Verhalten fünf Jahre später war. 

Bei der Vorschulalter-Analyse wurde den Kindern zur Auswahl traditionell jungen- und mädchentypisches sowie neutrales Spielzeug angeboten. Zudem wurden die Eltern in einem standardisierten Verfahren zu den Spielvorlieben der Kinder befragt – etwa, ob sie raue oder ruhige Spiele bevorzugten. Im zweiten Studienabschnitt wurden die dann etwa achtjährigen Kinder mit einem Standardtest zu ihren Spielvorlieben befragt. Viele hatten zu diesem Zeitpunkt bereits gleichfalls adoptierte Geschwister. 

Gender
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Familienform hat keinen Einfluss

Die Auswertung zeigte, dass es in allen Familienformen ähnlich viele Kinder gab, die sich entweder genderkonform oder aber non-konform verhielten – und dieses Verhalten recht konstant über die Jahre hinweg beibehielten. «Die sexuelle Orientierung der Eltern und der Familientyp hatte darauf keinen signifikanten Einfluss», sagte Farr. Es zeigte sich lediglich überall eine leichte alterstypische Hinwendung zu mehr genderkonformem Verhalten im Schulalter. 

«Es scheint, dass ein männliches und ein weibliches Rollenvorbild zuhause weder notwendig sind, um eine typische Genderentwicklung bei Adoptivkindern zu unterstützen, noch um sie von Gender-Nonkonformität abzuhalten», so das Fazit von Farr.

Auch andere internationale Studien haben gezeigt, dass sich Kinder mit gleichgeschlechtlichen Eltern mindestens ebenso gut entwickelten wie solche mit Hetero-Eltern. Eine Studie zu fremdadoptierten Kindern wies darauf hin, dass Homo-Paare sogar besondere Elternkompetenzen zeigen würden.

(sda/dpa)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Wenn Licht kollidiert: CERN-Physiker lassen Photonen zusammenstossen

ZUM 5. JAHRESTAG DER ENTDECKUNG DES HIGGS BOSON TEILCHENS AM CERN IN GENF AM DIENSTAG, 4. JULI 2017, STELLEN WIR IHNEN FOLGENDES BILDMATERIAL ZUR VERFUEGUNG – The CMS (Compact Muon Solenoid) detector  ...
Riesige Apparatur, winzige Teilchen:  Der «Large Hadron Collider» (LHC) am CERN. Bild: KEYSTONE

Lichtstrahlen beeinflussen einander nicht. Diese Annahme der klassischen Elektrodynamik haben Physiker schon vor mehr als 80 Jahren in Frage gestellt – Lichtteilchen, postulierten sie, könnten sehr wohl kollidieren. Nun liefert das Kernforschungszentrum CERN bei Genf erste Belege dafür: Unter vier Milliarden Kollisionen von Blei-Ionen wurden 13 solche Ereignisse erfasst. 

Forschung
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Für die Feststellung, dass die Kollision definitiv beobachtet wurde, fehlen nach den hohen Standards der Physiker noch einige weitere Ereignisse. Die Beteiligten des Atlas-Experiments am CERN rechnen bei den nächsten Experimenten mit Blei-Ionen Ende 2018 damit, wie der stellvertretende Leiter des Experiments, Andreas Hoecker, am Montag sagte. 

Die in der Fachzeitschrift «Nature Physics» veröffentlichten Ergebnisse gelten jetzt schon als Meilenstein. Sie resultierten aus Experimenten im Jahr 2015. So lange dauerte es, die ungeheuren Datenmengen auszuwerten und zu verifizieren. 

Bisher nur indirekte Messungen

Das klassische Verständnis der 150 Jahre alten Maxwell-Gleichungen zum Verständnis von Elektromagnetismus war, dass Lichtstrahlen sich nicht gegenseitig beeinflussen. Quantenphysiker berechneten allerdings vor rund 80 Jahren, dass Lichtteilchen, die Photonen, unter bestimmten Bedingungen doch eine Wechselwirkung entwickeln können. Solche Wechselwirkungen waren seit den 70er Jahren schon indirekt gemessen worden. 

Das Experiment mit den Blei-Ionen im Teilchenbeschleuniger hat eigentlich ein anderes Ziel: Physiker untersuchen damit ein Plasma, wie es zu Anfang des Universums aus stark wechselwirkenden Teilchen vorhanden war, wie Hoecker sagte. Die Suche nach Hinweisen auf Lichtteilchen-Kollisionen war ein Nebenprodukt. 

«Es könnte sein, dass nicht nur Elektronen und Positronen, sondern auch schwerere, noch unbekannte Teilchen produziert werden. Das nachzuweisen wäre eine revolutionäre neue Physik»
Andreas Hoecker

Beschleunigte Blei-Ionen

Bei dem Experiment werden Blei-Ionen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf Kollisionskurs gebracht. Wenn sie dabei sehr knapp aneinander vorbeirasen, entsteht ein grosses elektromagnetisches Feld, das quasi realen hochenergetischen Photonen entspricht. Durch die Erzeugung und sofortige Vernichtung virtueller Paare sogenannter Elektronen und Positronen entsteht die Wechselwirkung der Photonen der beiden aufeinanderzugerasten Blei-Ionen. 

Diese Ereignisse seien sehr selten, sagte Hoecker. Dass sich daraus ein praktischer Nutzen etwa für den Quantencomputer ergibt, bezweifelt er. Dennoch: «Es könnte sein, dass nicht nur Elektronen und Positronen, sondern auch schwerere, noch unbekannte Teilchen produziert werden. Das nachzuweisen wäre eine revolutionäre neue Physik», sagte er.

(sda/dpa)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Vollkorn-Proviant aus der Bronzezeit: Lunchbox vom Lötschenpass ist 4000 Jahre alt

Alpengletscher geben immer wieder sehr alte Dinge preis. Nun hat ein internationales Forscherteam mit Schweizer Beteiligung in einer nahe dem Lötschenpass entdeckten Proviantdose aus der Bronzezeit Getreidereste entdeckt. 

Ungewöhnliches Relikt: Auf dem Boden einer Holzbox aus der Bronzezeit wurden Reste von Getreide entdeckt (dunkler Fleck in der Mitte). Ausserdem fand man Teile des Randes, die darauf hindeuten, dass d ...
Holzbox aus der Bronzezeit: Der dunkle Fleck in der Mitte ist ein Rest von Getreide. Bild: Archäologischer Dienst des Kantons Bern; Rolf Wenger, Marcel Cornelissen, Badri Redha

Die etwa 4000 Jahre alte Holzdose enthalte Substanzen, wie sie heute in Vollkornbrot zu finden seien, teilte das Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena mit. Getreidefunde aus der Bronzezeit seien von Höhlen bekannt, bisher jedoch nicht aus derartigen Gefässen. 

Der Fund gebe Anhaltspunkte, wie Getreide in dieser Zeit genutzt und verbreitet wurde. Zudem haben die Forscher auch neue Wege zum Nachweis von Getreide entwickelt. Das internationale Team mit Beteiligung Berner und Basler Expertinnen berichtet darüber in den «Scientific Reports»

Das bronzezeitliche Holzgefäss an seinem Fundort in den Schweizer Alpen nahe des Lötschenpasses.
Das Holzgefäss an seinem Fundort. Bild: Archäologischer Dienst des Kantons Bern; Rolf Wenger, Marcel Cornelissen, Badri Redha

Gerste, Dinkel und Emmer

Die Holzdose mit einem Durchmesser von 20 Zentimetern aus der frühen Bronzezeit sei 2012 auf rund 2700 Metern Höhe in den Berner Alpen nahe des Lötschenpasses gefunden worden. Auf dem Boden der Dose wurden nun Reste von Gerste, Dinkel und Emmer entdeckt, darunter Samenschalen und Spreu. Unklar sei, ob das Gefäss auf Handelsrouten hinweise, auf Viehhaltung in höheren Lagen oder auf Jäger. 

«Auf jeden Fall wirft die Entdeckung neues Licht auf das Leben in den prähistorischen Gemeinschaften innerhalb der Alpenregion und auf den Umgang der Menschen mit den extremen Höhenverhältnissen», sagte Studienautor Francesco Carrer von der britischen Universität Newcastle. «Die Leute haben auf ihrem Weg über die Berge Proviant mitgenommen, wie heutige Wanderer auch. Unsere Forschung trägt dazu bei, zu verstehen, welche Lebensmittel sie dafür nutzten.» 

In den Schweizer Alpen wurde 2012 ein rund 2000 Jahre altes Holzgefäss mit Anhaftungen früher Getreidesorten gefunden.
Die Holzdose aus der frühen Bronzezeit wurde 2012 nahe beim Lötschenpass gefunden. Bild: Archäologischer Dienst des Kantons Bern; Rolf Wenger, Marcel Cornelissen, Badri Redha

Das Gefäss enthalte zudem Alkylresorcine, die auch in heutigen Vollkornprodukten vorkämen. Von keinem archäologischen Fundstück sei bisher über diese Stoffe berichtet worden. Sie seien etwa in Weizen- und Roggenkleie vorhanden. Nun wollen die Forscher auch Keramikgefässe auf die Stoffe untersuchen. Das könnte helfen, die Anfänge des Ackerbaus zu erforschen, so die Jenaer Forscherin Jessica Hendy.

(sda/dpa)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Medizin-Sensation: 9-Jährige «funktionell» von HIV-Infektion geheilt

This undated photo provided by the Centers for Disease Control and Prevention shows a scanning electron micrograph of multiple round bumps of the HIV-1 virus on a cell surface. In a report released on ...
Elektronenmikroskop-Aufnahme des HI-Virus. Bild: AP/Centers for Disease Control and

Wissenschaftler schöpfen neue Hoffnung im Kampf gegen Aids: Einer in Paris vorgestellten Studie zufolge zeigt ein mit dem HI-Virus geborenes Mädchen aus Südafrika seit fast neun Jahren keinerlei Krankheitsanzeichen, obwohl es seit einer Behandlung in den ersten Lebensmonaten keine Medikamente mehr nimmt. 

Es ist erst der dritte Fall einer sogenannten Langzeit-Remission – dem Ausbleiben von Symptomen – bei Kindern. Der Fall «verstärkt unsere Hoffnung, dass wir HIV-infizierten Kindern die Last einer lebenslangen Therapie ersparen können, wenn wir sie frühzeitig über einen kurzen Zeitraum behandeln», sagte der Leiter des US-Instituts für Allergien und Infektionskrankheiten, Anthony Fauci, als Initiator der Studie

Fakten zu Aids

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Fakten zu Aids
Am meisten betroffen sind Männer, die mit anderen Männern Sex haben, aber auch Personen, die sich Drogen mit einer Nadel spritzen.
quelle: epa/epa / christian bruna
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Mitautorin Avy Violari von der Witwatersrand Universität in Johannesburg, fügte im Gespräch mit der Nachrichtenagentur AFP hinzu, ein Rückschlag sei zwar jederzeit möglich. Dennoch hoffe sie auf eine dauerhafte «funktionelle» Heilung des Mädchens, was bedeutet, dass das Virus in seinem Körper so geschwächt ist, dass es sich nicht mehr vermehren kann und das Mädchen symptomfrei bleibt. 

Aids
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Laut der am Montag auf einer internationalen Aids-Konferenz in Paris vorgestellten Studie wurde das kleine Mädchen ab dem zweiten Monat mit antiretroviralen Medikamenten behandelt. Nach zehn Monaten wurde die Behandlung im Rahmen der Studie bewusst eingestellt, nachdem die Ärzte praktisch keine Spuren des HI-Virus mehr entdecken konnten. Acht Jahre und neun Monate später ist die Lage unverändert, obwohl das Mädchen seitdem keine Aids-Medikamente mehr nimmt. 

Seltene Fälle

Vor der Patientin aus Südafrika gab es erst zwei Fälle von Langzeit-Remissionen bei Kindern: Im ersten Fall des «Mississippi-Babys» tauchte das Virus allerdings im Jahr 2014 wieder auf, nachdem die Kleine rund zwei Jahre lang als «funktionell» geheilt gegolten hatte. Seitdem erhält das Mädchen wieder Medikamente. 

Gesundheit
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2015 dann wurde der Fall einer jungen Französin bekannt, die seit dem dritten Lebensmonat und bis zum sechsten Lebensjahr medikamentös behandelt wurde, bis die Familie entschied, die Behandlung einzustellen. Seit 14 Jahren ist die inzwischen 20-Jährige nach Angaben des Forschers Asier Sáez-Cirión symptomfrei. In beiden Fällen wurde die Behandlung von den Familien auf eigene Faust abgebrochen – im Fall der jungen Südafrikanerin erfolgte der Abbruch unter ärztlicher Kontrolle. 

Aids ist bis heute unheilbar. Auch gibt es keinen Impfstoff. HIV-Medikamente können eine Vermehrung der Viren im Körper verhindern, sie weisen aber eine Reihe von Nebenwirkungen auf und müssen ein Leben lang eingenommen werden.

(sda/afp)

Love Life Aids Kampagne

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Love Life Aids Kampagne
quelle: keystone / alessandro della bella
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Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Der T. rex konnte nicht so schnell rennen wie in «Jurassic Park»

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Auch wenn der Tyrannosaurus rex möglicherweise gar nicht so schnell war – begegnen möchte man ihm wohl doch eher nicht.Bild: Shutterstock

Der Tyrannosaurus rex, einer der grössten landlebenden Fleischfresser, die je auf der Erde lebten, gilt als furchterregender Killer. Er ist der Star in Filmen wie «Jurassic Park» – wo er für Spannung bei einer Verfolgungsjagd sorgt: 

Die berühmte Verfolgungsjagd in «Jurassic Park» (1993). Video: YouTube/Max Leuftink

Möglicherweise hätten sich Jeff Goldblum und Laura Dern aber gar nicht so beeilen müssen: Der T. rex war vermutlich gar nicht fähig, so schnell zu laufen, weil er dafür viel zu schwer war. Zu diesem Schluss sind britische Wissenschaftler von der University of Manchester gekommen, die sich mit der Skelettstruktur des riesigen Sauriers näher befasst haben. 

Das Team um William Sellers berechnete die Biomechanik dieses kreidezeitlichen Räubers im Computer. Das Ergebnis: Seine Knochen hätten einen Sprint gar nicht ausgehalten. Wäre der T. rex tatsächlich bis zu 45 Kilometer pro Stunde gelaufen, wie es frühere biomechanische Untersuchungen nahelegten, dann hätte sich der bis zu sieben Tonnen schwere Koloss vermutlich die Beine gebrochen. 

T. rex Bewegungsstudie 1

T. rex Bewegungsstudie 2

Die Forscher, die ihre Studie im Fachblatt «PeerJ» veröffentlicht haben, gehen von einer Höchstgeschwindigkeit von 18 Kilometer pro Stunde aus. Wer wie in «Jurassic Park» mit einem leibhaftigen Tyrannosaurus zu tun hätte, könnte zur Not also zu Fuss entkommen. Ohnehin war der T. rex vielleicht gar kein Räuber, der seiner Beute nachjagte, sondern ein Aasfresser. 

(dhr)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Bärtierchen überleben alles – sogar diese drei krassen Weltuntergangs-Szenarien

bärtierchen tardigrada
Die winzigen Überlebenskünstler sind in der Regel kaum einen halben Millimeter lang. Bild: Imgur

Sie sehen ganz niedlich aus – unter dem Mikroskop. Von blossem Auge sind die Bärtierchen, die im Normalfall zwischen 100 und 500 Mikrometern gross sind, kaum zu erkennen. Doch die unscheinbaren Organismen mit ihren acht Stummelbeinchen haben es faustdick hinter den Ohren – zumindest, wenn es ums Überleben geht. 

Die Bärtierchen sind nämlich wahre Überlebenskünstler. Sie werden mit garstigen Bedingungen fertig, die für weniger widerstandsfähige Lebewesen schlicht tödlich sind: Sauerstoffarmut, Trockenheit, Strahlung, Kälte. Die Tardigrada («die Langsamschreitenden»), die etwa 1000 verschiedene Arten umfassen, können sogar im All überleben: Eine Population, die 2007 mit einer Rakete in den Weltraum geschossen wurde, überstand das Vakuum nahezu schadlos. Zwar brachte die Strahlung im All die meisten von ihnen um, doch die Überlebenden pflanzten sich nach der Rückkehr auf die Erde munter wieder fort. 

Zähe Winzlinge: Bärtierchen

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Zähe Winzlinge: Bärtierchen
Bärtierchen pressen beim Fressen ihren Mundkegel gegen die betroffene Pflanzenzelle oder die Haut ihrer Beute. Dann stechen sie sie diese mit ihren nadelscharfen Stiletten an und saugen den gesamten Zell- oder Körperinhalt aus. (Bild: Wikipedia/Frank Fox)
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Katastrophenszenarien, die schlimm genug sind, um uns das Blut in den Adern gefrieren zu lassen, sind kaum ein Problem für die Bärtierchen. Eiszeit oder Klimaerwärmung? Ausbruch eines Supervulkans mit vulkanischem Winter im Schlepptau, Meteoriteneinschlag? Alles hat die mittlerweile schon eine halbe Milliarde Jahre alte Gattung schon überlebt. 

Britische Wissenschaftler um den Physiker David Sloan von der Universität Oxford haben daher drei ultimative Weltuntergangssszenarien untersucht, die auch diesen Überlebenskünstlern den Garaus machen könnten. Die drei Kandidaten sind: 

  • Einschlag eines grossen Asteroiden
  • Supernova-Explosion
  • Gammablitz

Um die Bärtierchen wirklich auszurotten, müsste das gesamte Wasser auf der Erde – Ozeane und sonstige Gewässer – zum Kochen gebracht werden. Kleinere Asteroideneinschläge, zum Beispiel solche von dem Kaliber, das die grossen Dinosaurier auslöschte, würden dafür nicht reichen. Wie die Forscher im Fachmagazin «Scientific Reports» berichten, müsste es schon ein Brocken vom Ausmass des Asteroiden Vesta oder gleich des Zwergplaneten Pluto sein. Da diese Himmelskörper aber auf festen Bahnen durchs Sonnensystem ziehen und die Erdbahn nicht kreuzen, ist diese Gefahr praktisch gleich null. 

Asteroid Einschlag (Symbolbild)
Asteroiden-Einschlag: Dieser Brocken wäre nicht gross genug, um die Bärtierchen auszurotten.Bild: Shutterstock

Auch eine Sternenexplosion hätte das Zeug zum Bärtierchen-Killer. Um aber das irdische Wasser gänzlich verdampfen zu lassen, dürfte sie nach Berechnungen der Forscher in einer Entfernung von höchstens 0,14 Lichtjahren stattfinden. Nur schon unser nächster Nachbarstern, Proxima Centauri, ist über vier Lichtjahre entfernt. Und die Wahrscheinlichkeit, dass ein sehr viel massereicherer Stern diesen Effekt aus grösser Distanz haben könnte, ist nach Ansicht der Wissenschaftler «vernachlässigbar» – wenigsten während der restlichen Lebensdauer unserer Sonne. 

Supernova (Symbolbild)
Supernova-Explosion: Müsste nahe genug stattfinden, um den Bärtierchen den Garaus zu machen. Bild: Shutterstock

Ein potentes Untergangsszenario ist der Gammablitz. Diese Entladungen können in wenigen Sekunden mehr Energie freisetzen, als unsere Sonne in Milliarden Jahren abgestrahlt hat. Wenn ein solcher Blitz die Erde exakt treffen und frittieren würde, wäre es auch mit den Bärtierchen vorbei. Um die Ozeane zum Kochen zu bringen, dürfte die Quelle des Gammablitzes jedoch nicht mehr als 40 Lichtjahre entfernt sein. Auch dafür ist die Wahrscheinlichkeit extrem gering. 

Gammablitz, Gamma Ray Burst (Symbolbild)
Gammablitz: Der Energiestrahl müsste genau auf die Erde gerichtet sein. Bild: Youtube

So kommen die Wissenschaftler zum Fazit, dass es unsere eigene Sonne ist, die dereinst einen Schlussstrich unter die Existenz der Bärtierchen – und auch aller anderen Organismen auf der Erde – ziehen wird. Wenn sich unser Zentralgestirn in gut sieben Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen aufblähen wird, schmilzt sogar die Erdkruste. 

(dhr)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Smartphone-Schrittzähler zeigt: Männer laufen mehr als Frauen, Schweizer mehr als Deutsche

iPhone Jogging Frau (Symbolbild)
Die Forscher sammelten die anonymisierten Daten der iPhone-App Argus, die Schritte zählt.Bild: Shutterstock

Mangelnde Bewegung schadet der Gesundheit. Zwischen den einzelnen Ländern und innerhalb der Bevölkerung gibt es dabei grosse Unterschiede, wie Forscher der US-Universität Stanford festgestellt haben. Frauen legen demnach pro Tag weniger Schritte zurück als Männer. 

Die Wissenschaftler verglichen für ihre Studie die Daten von fast 720'000 Smartphone-Nutzern in 111 Staaten. Laut den anonymisiert gesammelten Informationen der iPhone-App Argus gehen die Chinesen am meisten zu Fuss. 6189 Schritte pro Person und Tag wurden in dem Land im Zeitraum zwischen Juli 2013 und Dezember 2014 erfasst. 

Durchschnittliche Anzahl Schritte pro Tag. 
Durchschnittliche Anzahl Schritte pro Tag. Karte: activityinequality.stanford.edu

In den Sonderverwaltungszone Hongkong und Macau waren es mit 6880 und 6.347 sogar noch mehr Schritte. Ähnlich viel gehen die Japaner (6010), Spitzenreiter in Europa ist die Ukraine (6107). 

In der Schweiz werden im Schnitt 5512 Schritte pro Tag zurückgelegt. Das sind mehr als in Deutschland (5205), aber deutlich weniger als in Spanien (5936). In El Salvador wird mit 3370 Schritten am Tag am wenigsten zu Fuss gegangen, dahinter folgen Honduras (3383) und Pakistan (3414). Der Durchschnitt aller untersuchten Personen lag bei 4961 Schritten pro Tag. 

Durchschnittliche Anzahl Schritte pro Tag: die Top 15.  
Durchschnittliche Anzahl Schritte pro Tag: die Top 15.  Diagramm: watson
Durchschnittliche Anzahl Schritte pro Tag: die letzten 15.
Durchschnittliche Anzahl Schritte pro Tag: die letzten 15.Diagramm: watson

Frauen machen weniger Schritte

Körperliche Aktivität verbessert die Gesundheit von Muskel- und Skelettapparat, schützt vor dem Nachlassen von kognitiven Fähigkeiten, reduziert Depressionen und Angstzustände und hilft, ein gesundes Körpergewicht zu halten, betonten die Wissenschaftler. Daher wurden zusätzlich zu den Schrittzählungen die Zusammenhänge mit Geschlecht, Alter und Fettleibigkeit untersucht. 

In den 46 Ländern mit den grössten Datensätzen war die Zahl der Schritte bei den Frauen jeweils geringer als bei den Männern. Ausserdem zeigte sich, dass in einzelnen Ländern mit insgesamt niedriger körperlicher Aktivität, grosse Unterschiede bei den zurückgelegten Schritten innerhalb der Bevölkerung festgestellt wurden. 

Ungleiche Schrittzahlen und Fettleibigkeit

Diese Aktivitätsungleichheit spielt laut den Forschern eine Rolle beim Übergewicht. Das heisst je höher die Aktivitätsungleichheit in einem Land, desto mehr dickere Menschen leben dort. Eine durchschnittlich niedrigere Zahl von zurückgelegten Schritten pro Tag lässt diesen Schluss nicht zwingend zu. 

Die Schrittzähler in den USA und Mexiko zeigten beispielsweise ähnliche Ergebnisse (4774 bzw. 4692), in den Vereinigten Staaten war die Aktivitätsungleichheit jedoch ebenso höher wie die Zahl der fettleibigen Personen im Ländervergleich. 

Genauere Vergleiche von Daten aus US-Städten ergaben, dass bessere Fussgängerfreundlichkeit die Schere zwischen Männern und Frauen bei der Bewegung kleiner werden lässt und allgemein zu weniger Aktivitätsungleichheit führt. Die Studie habe ausserdem ein neues Paradigma für Bewegungsstudien eingeläutet, in dem sie gezeigt habe, dass Smartphones neue Einblicke in Sachen Gesundheit geben können. 

(sda)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Darum hält der Beton der Römer heute noch – während unserer kaum 100 Jahre schafft

Kaiserthermen in Trier: Einst verschalte Betondecke im unterirdischen Gangsystem mit dem Abdruck eines während des Gussvorgangs vergessenen Zirkels (Zustand 1983).
Römische Betondecke im unterirdischen Gangsystem der Kaiserthermen in Trier. Der Abdruck in der Mitte rührt von einem Zirkel her, der beim Guss vergessen wurde. Bild: Wikimedia/Mediatus

Die Römer waren grosse Baumeister. Einen beeindruckenden Bau wie das Amphitheatrum Flavium – heute besser bekannt unter dem Namen Kolosseum – zogen sie zwischen 72 und 80 n. Chr. in nur acht Jahren hoch. Und dieses architektonische Meisterwerk steht heute noch, trotz mehrerer Erdbeben und obwohl es zwischenzeitlich als Steinbruch genutzt wurde.

A night view of Rome's Colosseum during the rehearsal of the Greek National Theater's rendition of Sophocles "Oedipus Rex", Tuesday, July 18, 2000, which will be on starting Wednes ...
Für die Ewigkeit gebaut: Die Fundamente des Kolosseums bestehen aus «Opus Caementitium». Bild: AP

Das liegt nicht zuletzt an den Fundamenten aus «Opus caementitium» – so nannten die Römer ihren Beton. Diese Mischung aus gebranntem Kalk, Wasser, Sand und Bruchsteinen erwies sich als deutlich zäher als moderner Beton, der meistens nur 50 bis 100 Jahre hält. Der antike Beton bewährte sich überdies an Stellen, die extremen Bedingungen ausgesetzt waren – permanent von Wasser umspülte Hafenmauern zum Beispiel oder unterirdische Wasserleitungen. 

Dem Geheimnis des römischen Baustoffs sind jetzt amerikanische Geophysiker auf die Spur gekommen. In ihrem Beitrag in der Zeitschrift «American Mineralogist» zeigen die Forscher von der University of Utah, dass die hervorragende Festigkeit des «Opus Caementitium» auf die Beimengung von Vulkanaschen zurückzuführen ist. 

Kuppel des Pantheons in Rom von innen
Die Kuppel des Pantheons in Rom mit über 43 m Durchmesser hätte ohne Beton nicht gebaut werden können. Bild: Wikimedia

Die Mischung aus Kalk und vulkanischen Aschen füllten die römischen Baumeister in hölzerne Formen. Kam das Gemisch mit Meerwasser in Berührung, erfolgte eine chemische Reaktion, bei der der Kalkstein mit Wasser und Aschen zu Zement reagierte. Im dabei entstehenden Kristallgitter ersetzten Aluminiumatome einen Teil der Siliziumatome – dies ist laut den Forschern die Ursache für die besondere Festigkeit des antiken Baustoffs, da das aluminiumhaltige Mineral die Kristallstruktur stabiler macht und zudem die Bindefähigkeit des Zements deutlich erhöht. 

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Ein weiterer Vorteil des römischen Zements liegt darin, dass er weniger stark erhitzt werden muss – lediglich auf 900 Grad Celsius – und dabei weniger CO2 abgibt als der moderne Baustoff. Beim heutigen Zement muss die Mischung aus Kalk und Ton dagegen auf bis zu 1450 Grad Celsius erhitzt werden. 

(dhr)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Fast wie Magie: Drohnen steuern aus dem Handgelenk

Empa-Forschende haben einen Sensor entwickelt, der feinste Bewegungen der Hand misst. Damit liessen sich zum Beispiel Drohnen oder Roboter durch reine Gesten steuern.

Drohnensteuerung per Handbewegung.
Drohnensteuerung per Handbewegung.Bild: Empa

Eine Faust ballen, oder die Hand nach links oder rechts schwenken – das könnte künftig reichen, um eine Drohne oder einen Roboter zu lenken. Möglich macht das ein Sensor aus sogenannten piezoresistiven Fasern, den Frank Clemens und sein Team von der Forschungsanstalt Empa entwickelt und mittels eines 3D-Druckverfahrens in ein Uhrenarmband integriert haben.

«Magic Off The Cuff – Work In Progress».Video: YouTube/CARUNDA24

Diese Fasern sind elektrisch leitend, registrieren kleinste Bewegungen der Hand aufgrund von Verformungen und wandeln sie in ein elektrisches Signal um, schrieb die Empa am Dienstag in einer Mitteilung. Das Signal könne dann von einem Endgerät ausgelesen und interpretiert werden.

«Es braucht eine Kombination verschiedener Sensoren, um erfolgreich neue Konzepte zu entwickeln. Nur so können wir Bewegungen erkennen und nutzen, die mit den bisherigen Technologien nicht erfassbar waren.»
Frank Clemens

Steuerung per Fingerzeig

Bisherige Technologien, um Bewegungen zu erfassen, beruhten vor allem auf Kameras, Beschleunigungsmessern oder Gyroskopen. Diese Methoden brauchten allerdings mitunter grosszügige Bewegungen mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Der an der Empa entwickelte Sensor hingegen reagiert bereits auf einen blossen Fingerzeig. 

Ganz ersetzen soll der neue Sensor die anderen Technologien aber nicht. «Es braucht eine Kombination verschiedener Sensoren, um erfolgreich neue Konzepte zu entwickeln», sagte Clemens. «Nur so können wir Bewegungen erkennen und nutzen, die mit den bisherigen Technologien nicht erfassbar waren.» 

Drohnen Sensor, Frank Clemens, Empa Quarterly
Der Sensor soll in Zukunft unauffällig am Handgelenk getragen werden können. Bild: Empa

Prototyp wird weiterentwickelt

Noch existiert das Sensor-Armband nur als Prototyp, die Steuerung einer Drohne sei aber bereits geglückt, schrieb die Empa. In Zusammenarbeit mit Wirtschaftspartnern konnten die Forschenden den Sensor entsprechend programmieren. 

In Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen wird der Sensor zudem weiter entwickelt. Der Algorithmus, der die elektrischen Signale in Steuersignale umwandelt, wird beispielsweise an der Fachhochschule Bern verfeinert. Ziel wäre, nicht nur einzelne Bewegungen, sondern auch Bewegungsabfolgen zu erkennen – zum Beispiel wenn Nutzer zweimal kurz nacheinander die Faust ballen statt einmal. Eine ETH-Studentin untersucht ausserdem, ob sich der Sensor auch in ein Pflaster integrieren liesse.

(sda)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Orcas sind gnadenlose Jäger – hier zerfleischen sie einen Minkwal

Dramatische Jagdszenen hat eine Kameradrohne des Far East Russia Orca Projekts (Ferop) Ende Juni vor der russischen Halbinsel Kamtschatka eingefangen. Sie filmte eine Orca-Schule dabei, wie sie einen Minkwal (Balaenoptera acutorostrata) hetzte und schliesslich erlegte. 

Schwertwale Orcaas zerfleischen Minkwal
Der junge Minkwal hatte keine Chance.Bild: Youtube

Auf den Bildern ist deutlich zu sehen, wie die Schwertwale den jungen Bartenwal immer wieder mit Bissen attackieren. Zudem versuchen sie, ihr Opfer unter Wasser zu halten, damit es nicht Luft holen kann. 

Das Video der Hetzjagd wurde von einer Drohne aufgenommen. Video: YouTube/Ruptly TV

Die Biologin Tatjana Iwkowitsch vom Ferop sagte, dies sei das erste Mal, dass man eine Jagd von Anfang habe verfolgen können. Das letzte Mal seien die Schwertwale erst dann beobachtet worden, als sie ihre Beute – einen nah verwandten Zwergwal – schon beinahe vollständig aufgefressen hatten. 

Nicht alle Orcas – sie stehen als Spitzenpredatoren ganz oben in der Nahrungskette der Ozeane – fressen andere Wale: In Küstennähe lebende Schwertwale sind sesshaft und ernähren sich vornehmlich von Fisch, während wandernde Orcas eher Meeressäugetiere fressen. Bei einer dritten Orca-Population – den sogenannten Offshore-Killerwalen, die im offenen Meer leben – ist über das Jagdverhalten nur wenig bekannt. 

(dhr)

Und nun zu etwas ganz anderem:

>> Weshalb wir umgedrehte Gesichter attraktiver finden

Gesicht einer jungen Frau, normal und auf den Kopf gestellt
Welches Gesicht empfinden wir als attraktiver? Gemäss einer Studie müsste es das auf den Kopf gestellte rechts sein. Bild: Shutterstock/watson

Stellt man unattraktive Gesichter auf den Kopf, werden sie als attraktiver wahrgenommen. Das zeigt eine Studie von Wissenschaftlern der Universität Wien, die erstmals die Auswirkungen einer Drehung von Gesichtern um 180 Grad auf die Attraktivität untersucht haben. 

Forschung
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An Gesichtern werden Personen identifiziert und wiedererkannt. Nicht nur Alter und Geschlecht, auch Sympathie, Vertrauenswürdigkeit, Attraktivität und Emotionen lassen sich daraus ablesen. Diese Schlussfolgerungen passieren in den meisten Fällen automatisch, wie die Prozesse dahinter funktionieren ist aber oft noch unklar. 

Wenn man ein Gesicht umdreht, verändert sich auch die Wahrnehmung davon. Die meisten Studien zu dieser Thematik befassten sich bisher mit Wiedererkennungswerten und Identifikation. Einige weitere stellten zwar fest, dass sich die Wahrnehmung der Attraktivität mit der Drehung des Gesichts veränderte, aber nicht, ob die Attraktivität dadurch stieg oder gemindert wurde, schreiben die Wissenschaftler in der Arbeit, in der sie nun diese Frage erstmals beantwortet haben. Ihre Resultate veröffentlichten sie im Fachjournal «Acta Psychologica»

Umgedreht wirkt schöner

Dazu wurden 60 Probanden Gesichter vorgelegt, die teilweise aufrecht, um 90 oder 180 Grad gedreht waren. Anschliessend mussten sie die Schönheit der Gesichter auf einer fünfstufigen Skala beurteilen. Kriterien wurden dabei keine vorgegeben, die Bewertung erfolgte rein nach der subjektiven Einschätzung. 

Testgesichter zu einem wissenschaftlichen Experiment
Solche Test-Gesichter wurden bei der Untersuchung verwendet. Bild: Leder et al./ Acta Psychologica, CC-by-sa 4.0

Als Ergebnis liess sich eindeutig erkennen, dass weniger attraktive Gesichter von der Drehung mehr profitierten als attraktive, erklärte Jürgen Goller von der Uni Wien gegenüber der Nachrichtenagentur APA. Wer aufrecht betrachtet als weniger attraktiv eingestuft worden war, wurde am Kopf stehend als schöner wahrgenommen. 

Der Grad der Veränderung war abhängig vom Grad der Drehung. Bei einer 90-Grad-Rotation wurde die Veränderung weniger stark empfunden als bei einer Drehung um 180 Grad. Es liess sich «keine systematische Geschlechterbewertung» erkennen, so Goller, die Ergebnisse seien vom Geschlecht des präsentierten Gesichts und des Probanden unabhängig gewesen. 

(sda/apa)

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36 Kommentare
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Die beliebtesten Kommentare
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Überdimensionierte Riesenshrimps aka Reaper
13.07.2017 12:15registriert Juni 2016
Die Römer waren sehr weit und waren uns wie beim Beton sogar noch voraus.

Sie nutzen Hohlnadeln um Proteinablagerungen hinter der Linse abzusaugen behandelten also den Grauen Star wie wor heute.
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Homelander
21.07.2017 18:27registriert Oktober 2014
Sorry watson... 15 Sekunden Werbung vor einem 11 Sekunden Clip?
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blobb
25.07.2017 15:42registriert Juni 2016
Die wirklich entscheidende Frage ist doch, warum der T-Rex beim gehen rythmisch mit den Fingern schnippt.
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