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Die neue Computer-Ära

Die neue Computer-Ära

Der Skandal um die Ausspähung der weltweiten Online-Kommunikation durch den US-Geheimdienst hat schlaglichtartig enthüllt, wie sehr die elektronischen Medien inzwischen unsere Privatsphäre bedrohen. Einen absolut sicheren Schutz davor böte nur das Quanteninternet, eines der Themen dieser Ausgabe. Generell beleuchtet das Spezial neue Konzepte für die Computertechnik, denn die konventionelle Elektronik nähert sich ihren physikalischen Grenzen. Dazu gehört auch das Cloud ...

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Spektrum Spezial 1/2013. Amerika vor Kolumbus

Spektrum Spezial 1/2013. Amerika vor Kolumbus

Als Kolumbus Amerika erreichte, herrschte in der für ihn "Neuen Welt" seit Langem schon ein buntes Nebeneinander von Hochkulturen in Süd- und Mittelamerika sowie vor allem in Nordamerika von nomadisch lebenden Stämmen. Seine "Entdeckung" sollte derart historische Folgen für diese Völker haben, dass das Jahr 1492 Wissenschaftlern als historische Zäsur gilt. Erst ab dem 19. Jahrhundert machten sich Forschungsreisende auf ...

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Das Unendliche

Das Unendliche

Es ist faszinierend und unheimlich zugleich: Unser Vorstellungsvermögen versagt regelmäßig vor dem Unendlichen, aber die Mathematik hilft uns damit umzugehen wie mit einem alltäglichen Gegenstand. Eine Welt voller Merkwürdigkeiten tut sich auf: Manche Mengen sind noch unendlicher als andere, gewohnte Rechenregeln treten außer Kraft, Widersprüche tun sich auf - und werden mit der Fortentwicklung der Mathematik aufgelöst. In der Natur ...

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Schmerz

Schmerz

Schmerz hat durchaus sein Gutes. Die Natur warnt uns damit vor den Gefahren des Alltags. Wie aber entstehen Schmerzen? Welche physiologischen und psychologischen Mechanismen liegen ihnen zu Grunde? Was wissen wir über die Entstehung von Migräne und chronischen Schmerzen? Welche Fortschritte gibt es in der Schmerztherapien? Was passiert während einer Vollnarkose im Gehirn? Welche Mechanismen stecken hinter dem Noceboeffekt - ...

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Die Geschichte der Astronomie

Die Geschichte der Astronomie

Mit immer größeren Teleskopen schauen Astronomen von der Erde aus tief in das Universum, hin zu seinen Anfängen. Andere "Fernrohre" fliegen an Bord von Satelliten durch das All und suchen nach fremden Planeten. Astronomie heute, das bedeutet Hightech, Computerbildschirme und Modellrechnungen. Doch schon in der Antike gab es astronomische Beobachtungen und Bauwerke, die uns zeigen, wie genau die Menschen damals ...

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Neuer Blick auf die Physik

Neuer Blick auf die Physik

Wenn Sie mit der Faust auf den Tisch hauen: Ist das dann ein Erdbeben? Im Prinzip ja. Man kann sogar seine Stärke auf der Richter-Skala angeben, denn die ist nicht nur nach oben offen, sondern auch nach unten. Ein durchschnittlicher Faustschlag bringt es auf eine Stärke von -4. Für solche ungewöhnlichen Gedanken haben die Leser unserer Zeitschrift Norbert Treitz und ...

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Reich der Ägypter

Reich der Ägypter

Monumentale Tempelanlagen, Pyramiden und Grabkammern, das sind unsere Assoziationen zum alten Ägypten. Während der heutige Nilstaat um seinen Weg zur Demokratie ringt, scheint seine Vergangenheit eine ewig gleiche, geheimnisvolle Welt aus sagenhaften Goldschätzen, Mumien und rätselhaften Schriftzeichen. Doch die starke Orientierung auf das Jenseits und eine gleichsam zu Stein gewordene Ewigkeit bildeten nur eine Seite des Pharaonenstaats. Tatsächlich erlebte das ...

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Zufall und Chaos

Zufall und Chaos

Die Mathematiker können trefflich mit Wahrscheinlichkeiten rechnen. Wer aber damit in der Realität etwas anfangen will, gerät unweigerlich in begriffliche Probleme. Ist der Zufall - der irgendwie hinter jeder Wahrscheinlichkeitsaussage steckt - eine Eigenschaft der Welt oder Ausdruck unserer mangelhaften Kenntnis derselben? Und wenn alle Wahrscheinlichkeitsrechnung nichts hilft, weil wir die Katastrophen, die uns drohen, nicht einschätzen können? Den Begriff ...

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4000 Jahre China - Von der Steinzeit zur Kulturrevolution

4000 Jahre China - Von der Steinzeit zur Kulturrevolution

Vor gut 4000 Jahren, so berichten es Archäologen, gründeten die Menschen der Erlitou-Kultur die ersten Städte Chinas. Mit Qin Shihuangdi nahm 221 v. Chr. die Kaiserzeit ihren Anfang, und der Stärke verkörpernde Drache wurde zum Symbol des Herrscherhauses wie des Staats. Als Regent eines Weltreichs dokumentierte der erste Kaiser sein Selbstverständnis auch mit einem monumentalen Grabbau. 8000 lebensgroße Terrakottasoldaten sollten ...

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Liebe, Sex, Partnerschaft

Liebe, Sex, Partnerschaft

Liebe, Sex und Partnerschaft - geht dem mächtigsten Trieb des Menschen nach: Neuroforscher erklären, wie das Gehirn seine Rolle als wichtigstes Sexualorgan erfüllt, was die schönste Nebensache der Welt zu einem so rauschhaften Erlebnis macht, und wieso rund jedem dritten Deutschen auch mal der Spaß dabei abhanden kommt. Die Überraschung: Liebe braucht Tabus! Zwar ist erlaubt, was gefällt, aber in ...

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Die Gallier

Die Gallier

Schon lange vor der Eroberung Galliens durch Julius Cäsar hatten gallische Stämme manches von Griechen und Römern übernommen. Die stadtähnlichen Siedlungen waren durch ein gut ausgebautes Wegenetz verbunden, das auch die römischen Legionen nutzten. selbst die Demokratie war zumindest einigen nicht fremd. Das Bild von den langhaarigen, saufenden und grausamen Barbaren, das sich seit der Antike hartnäckig hält, ist nach ...

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Babys verstehen und fördern

Babys verstehen und fördern

Wer wollte seinem Baby nicht zum bestmöglichsten Start ins Leben verhelfen? Dass dies nicht so einfach ist, stellen hoffnungsfrohe Paare meist schon vor der Geburt fest. Sie zerbrechen sich den Kopf, ob sie auch alles richtig machen. In den letzten Jahren hat die Forschung rund um Schwangerschaft und Säuglingszeit unser Wissen um diesen Themenbereich vervielfacht. Zeit daher eine Zusammenfassung zu ...

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Roboter & künstliche Intelligenz

Roboter & künstliche Intelligenz

Was können Maschinen schon heute besser als Menschen, womit haben sie noch Schwierigkeiten? Was passiert, wenn Mensch und Technik miteinander verschmelzen? Und wie helfen Roboter bei der Erkundung des Weltalls? Die drei neo-Reporter Clara, Tobias und Oscar waren die wohl jüngsten Journalisten bislang, die mit einem selbstfahrenden Auto ein paar Runden gedreht haben - denn auch das Automobil der Zukunft ...

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Spektrum Spezial Tierische Tricks

Spektrum Spezial Tierische Tricks

Lange hat sich der Mensch als einziges Wesen betrachtet, das - weil mit Vernunft begabt - Gott ähnlich ist und darum haushoch über der Tierwelt steht. Derlei Hochmut mutet im Rückblick fast peinlich an. Die Verhaltensforschung hat längst gezeigt, dass auch Tiere sehr wohl überlegt handeln können. Das gilt natürlich vor allem für unsere nächsten Verwandten, die Affen. Aber auch ...

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Mensch 2.0

Mensch 2.0

Schneller, körperlich und geistig fitter, langlebig und möglichst ohne Defekte und Krankheiten - so soll er sein, der ideale Mensch der Zukunft. Einerseits profitieren wir Menschen davon - durch neuartige Medikamente gegen Alterskrankheiten, Demenz, Krebs oder technische Erfindungen, die trotz beschädigter Nervenbahnen die Impulse weiterleiten können und somit beispielsweise einer Querschnittslähmung entgegenwirken. Wie weit die Forschung bei der Optimierung unseres ...

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Unser Planetensystem

Unser Planetensystem

Seit mehr als einem halben Jahrhundert sind Raumfahrzeuge in unserem Sonnensystem unterwegs, ausgestattet mit der jeweils neuesten Technologie, um einen unserer Nachbarn im All zu erkunden. In dieser vergleichsweise kurzen Zeit wandelte sich unser Verständnis des Sonnensystems drastisch. Die Raumfahrt-Missionen, u. a. Mariner, Voyager und Apollo, enthüllten die Planeten und ihre Monde als Welten mit jeweils eigenem Charakter und faszinierenden ...

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Die besten Jahre

Die besten Jahre

Die Angst vor dem Alter ist weit verbreitet. Wir fürchten uns vor nachlassenden Kräften, vor Unselbstständigkeit und geistigem Abbau. Dabei sind die Aussichten keineswegs so trüb, wie es oft erscheinen mag. Das Wohlbefinden nimmt mit den Lebensjahren häufig sogar zu statt ab: Ältere Menschen sind im Schnitt zufriedener und gelassener als jüngere, und sie werden seltener von negativen Emotionen wie ...

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Archäologie im Labor

Archäologie im Labor

Unter dem Dach der "Archäometrie" versammeln sich heute Physiker, Chemiker, Geophysiker, Materialkundler, Zoologen, Botaniker, Mediziner und Genetiker. Sie versuchen mit naturwissenschaftlichen Analyseverfahren archäologische Fragestellungen verschiedenster Epochen beantworten zu helfen. Zum Einsatz kommen dabei z. B. Massenspektrometer, Röntgenfluoreszenzmessungen und Messung von radioaktiven Isotopen. In diesem Heft stellen wir einige Beispiele vor, bei denen die Archäometrie Hilfestellung gab. Zwei Chemikerinnen beschreiben, wie ...

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