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Muster

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Rätselfoto des Monats Juni 2017

Wie kommt es zu dem tiefen Abgrund im Pool?

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Erklärung des Ratselfotos des Monats April 2017
Frage: Was macht die Pflanze so stark?

Antwort: Geht man davon aus, dass Pflanzensamen in kleine Risse des Asphalts geraten und ein Minimum an Erde und Feuchtigkeit vorfinden, so beginnen sie zu wachsen. Ein wesentlicher Mechanismus, Feuchtigkeit aufzunehmen funktioniert durch Osmose. Die Pflanzenzellen haben selektive Wände, die zum Beispiel reines Wasser durchlassen, nicht aber Pflanzensäfte. Da der Drang, sich zu vermischen, also eine möglichst einheitliche Lösung herzustellen, sehr groß ist, kann das Ziel nur dadurch erreicht werden, dass das Wasser durch die Wände in die Pflanze eindringt, umgekehrt aber kein Saft herauskann. Als zwangsläufige Folge erhöht sich der Druck in den Pflanzenzellen. Weil die Pflanzen die Flüssigkeit über die Wurzeln aufnimmt, spricht man auch vom Wurzeldruck. Erst wenn dieser so groß ist wie der durch das Mischungsbestreben bewirkte osmotische Druck wird die Wasseraufnahme gestoppt. Der Druck bei dem das passiert, kann mit bis zu 13 bar erstaunlich hoch sein. Bedenkt man, dass ein Autoreifen einen Druck von etwa 2 bar hat, so kann man sich die Sprengkraft, die dadurch bewirkt wird, gut vorstellen.
Wenn nach einigen Regentagen reife Kirschen platzen, so ist auch dafür der osmotische Druck verantwortlich. Er entsteht in diesem Fall dadurch, dass Regenwasser durch die selektive Haut der Kirsche ins Innere gelangt, um dem natürlichen Mischungsbestreben nachzukommen.

Baumtattoo

Ein Nadelbaum trägt eine Art Tattoo. Wer hat ihm das nur eingeritzt? Jedenfalls sieht diese – vermutlich durch eine Verletzung beim Abholzen der meisten ehemaligen Nachbarbäume durch Zufall beigebrachte – Verletzung wie eine aufstrebende Pflanze aus (siehe Vergrößerung in der unteren Abbildung). Es ist eine Pareidolie, die mit zahlreichen anderen Mustern, die sich Bäume im Laufe Ihres Lebens zuziehen – eine sehenswerte, die Fantasie herausfordernde Abwechslung beim Spazieren im Wald. Dass Bäume gegenüber anderen Pflanzen für solche Muster prädestiniert sind, hängt mit ihrem Alter zusammen. Sie haben jahrelang Zeit die Spuren der Zeit so in sich aufzunehmen, dass sie kaum noch für eine Wunde angesehen werden, sondern für ein Zeichen.

Zeichen im Sand

sandrippel_dsc01808b_rvEin Narre schrieb drei Zeichen in Sand,
Eine bleiche Magd da vor ihm stand.
Laut sang, o sang das Meer.

Sie hielt einen Becher in der Hand,
Der schimmerte bis auf zum Rand,
Wie Blut so rot und schwer. Weiterlesen

Wasser in kristallinem Gewand

eis_auf_regentonne_dscf0131Immer wenn die Regentonne erneut zufriert, glänzt sie mit einem neuen Muster aus kristallisiertem Wasser. Der Zufall spielt beim Übergang vom flüssigen zum festen Zustand des Wassers offenbar eine wichtige Rolle und da das so ist, gibt es unzählige Möglichkeiten der Kristallisation. Weiterlesen

Der Tanz ist realer als die Tanzenden

Der-Tanz-ist-realerEine der wichtigsten Einsichten der modernen Physik besteht darin, dass die abstrakten Muster der physikalischen Welt realer sind als die materiellen Dinge, die man „in die Hand nehmen kann“ (Paul Valéry (1871 – 1945)). Oder, wie C. K. Cole es ausdruckstark formuliert: „Der ‚Tanz‘ ist realer als die Atome.(…) Das, was die Materie und die Kräfte fest und ewig macht, sind fast immer unfaßbare, sich ständig wiederholende Rhythmen, die von einem ständig wechselnden Chor gesungen werden. Atome kommen und gehen, aber Erinnerungen können sich ein Leben lang halten. Das Gesetz der Schwerkraft saugt Sterne und Planeten zu Kugelform, unabhängig davon, woraus sie bestehen… Weiterlesen

Zwischen weißer Pracht und Schmutzskulptur

SchneeskulpturSchlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 2  (2016), S. 48 – 49

Schneeflächen schmelzen oft ungleichmäßig und hinterlassen zahlreiche Vertiefungen. An den exponierten Stellen wiederum sammeln sich Verunreinigungen. Beide Prozesse hängen eng zusammen.

»Der Schnee ist eine erlogene Reinlichkeit.«
Johann Wolfgang von Goethe (1749 – 1832) Weiterlesen

Gestrickte Eisblumen

Organische-FlechtstrukturenWenn ich von gestrickten Eisblumen spreche, möchte ich damit drei Gedanken zum Ausdruck bringen, die beim Betrachten der Eismuster auf den Fensterscheiben kommen können (siehe Foto) . Erstens ist klar, dass es sich um Eiskristalle, also tote Materie handelt. Zweitens drängt sich die Ähnlichkeit der Muster mit Pflanzen geradezu auf. Mit ihren langen, organisch geschwungenen, Ästen und Zweigen scheinen die Eisgirlanden an der Scheibe hochzuranken. Und drittens bleibt dem genauen Beobachter nicht verborgen, dass hier auch noch etwas Künstliches, wenn nicht gar Künstlerisches im Spiel ist: Die Äste haben etwas Zopfartiges an sich und erinnern an geflochtene oder gestrickte Muster. Weiterlesen

Wer entziffert die natürliche Schrift im Stein?

Linien-im-SteinSo erzählen die Schnitte auf dem Boden eines zinnenen Tellers die Geschichte aller Mahlzeiten, denen er beigewohnt hat, und eben so enthält die Form jedes Landstrichs, die Gestalt seiner Sandhügel und Felsen, mit natürlicher Schrift die Geschichte der Erde, ja jeder abgerundete Kiesel, den das Weltmeer auswirft, würde sie einer Seele erzählen, die so an ihn angekettet würde, wie die unsrige an unser Gehirn“.

Lichtenberg, Georg Christoph :  Schriften und Briefe III. München 1980

Ein Gesicht im Schlick

SpurGesichtrvWenn wir in der zufälligen Spur im Schlick des niedersächsischen Wattenmeeres, die vermutlich durch ein kleines Tier auf der Suche nach Nahrung hinterlassen wurde, trotz einer gewissen Scheu, das eine mit dem anderen in Beziehung zu setzen, ein Gesicht sehen, dann befinden wir uns in guter Gesellschaft. Denn schon der Philosoph David Hume stellt ganz allgemein fest: „Es gibt eine allgemeine Neigung unter den Menschen, sich alle Wesen ihnen ähnlich vorzustellen und auf jeden Gegenstand diejenigen Eigenschaften zu übertragen, mit denen sie näher vertraut und die dem Bewusstsein besonders gegenwärtig sind. Wir sehen menschliche Gesichter im Mond, Armeen in den Wolken und schreiben aufgrund eines natürlichen Hanges … einem jeden Ding, das uns verletzt oder das uns gefällt, Böswilligkeit zu oder einen guten Willen“ (Hume, David: Die Naturgeschichte der Religion. Hamburg: Meiner 2000).
Das menschliche Gesicht, „die unterhaltenste Fläche auf der Erde“, sehen wir besonders oft. So kann „eine kleine Veränderung in einem Dinten-Fleck (…) dadurch sehr merklich werden, wenn ich mir ein Gesicht darunter gedacht habe“ (beide Zitate: Georg Christoph Lichtenberg).

Verwehte Spuren im Sand

Spuren-im-Sand-2Die vom Vortag zeugenden Fußspuren sind durch den Sandsturm in der Nacht nicht verschwunden, sondern wurden nur modifiziert bzw. harmonisch in das übrige Netzwerk der Sandrippel integriert. Umgekehrt sind sie nicht ohne Wirkung auf die übrige Rippelbildung geblieben. Man hat den Eindruck, dass auch sie sich der Störung durch die Fußspuren angepasst und ganz anders strukturiert worden sind als es bei ungestörter Sandfläche der Fall gewesen wäre.

Die physikalischen Gesetze, die zu dieser Strukturbildung führen, sind weitgehend bekannt (Strukturen im Sand). Die komplexen Randbedingungen, die dem vorliegenden Muster zugrunde liegen, legen allerdings eher einen ästhetischen als einen physikalischen Zugang nahe. Das Muster angemessen zu beschreiben ist schwierig, weil man sich keiner Vergleichsbilder bedienen kann. „Denn man ist in einem abstrakten Universum das keine Beziehung mit einem andern Universum hat. Für die meisten übrigen Formen der Natur, wie etwa für die Bäume und für die Berge kann man vergleichbare Bilder finden, aber nicht für die Formen welche durch den Sand entstehen“ (Italo Calvino)

Rätselfoto des Monats Februar 2015

109_Kreisstrukturen-im-Eis1Wie kommt es zu den Kreisen im Pfützeneis?

Erklärung des Rätselfoto des Vormonats: Pfützen im Winter

Rätselfoto des Monats Januar 2015

108_Pfützeneis_1

Wie entstehen die ringförmigen Muster im Pfützeneis?

Erklärung des Rätselfotos vom Vormonat: Woher_kommt_das_Rot?


Rätselfoto des Monats Oktober 2014

spuren2Welcher „Künstler“ ist für diese ästhetisch ansprechenden Muster verantwortlich?

Erklärung des Rätselfotos des Vormonats: Irisierendes Leuchten des Labradorit

Spirale 1 – Symbol des Lebens

Rose_Spirale„Für mich ist die Spirale ein Symbol des Lebens.
Ich glaube, die Spirale ist dort, wo die Materie aufhört zu sein und beginnt, etwas Lebendiges zu werden. Meine Spirale ist keine geometrische Spirale, sie ist eine biologische Spirale, die nicht mit dem Zirkel nachgemessen werden kann. Sie hat Ausbuchtungen, Widerstände und Partikel in der Mitte und an den Rändern. Meine Spirale wächst vegetative.”

Friedensreich Hundertwasser (1928 -2000)

Verräterische Tröpfchenmuster

Tropfen an FensterSchlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 44/11 (2013), S. 52 – 53

Auf welchen Wegen fließt Luft an Fenstern entlang? Das lässt sich herausfinden, indem man die Tröpfchenmuster auf einer beschlagenen Scheibe analysiert.

Unentwegt lösten sich Wassertropfen
an der beschlagenen Fensterscheibe;
wie langsam sich verzweigende Blitze
leuchteten die klaren Farben des Wintertags in ihren Bahnen auf, ein zähes Durchdringen der Wirklichkeit.
Thomas Lehr (*1957)

PDF: Verrräterische Tröpfchenmuster