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„Unser extraterrestrischer Imperativ“
Lyndon LaRouches „Basement-Team“ junger Wissenschaftler und politischer Aktivisten produziert derzeit eine Reihe von Videos für LPAC-TV über die wissenschaftlichen, politischen, kulturellen und moralischen Erfordernisse einer amerikanischen Mission zur Besiedlung des Mars. Wir veröffentlichen hier das Skript und ausgewählte Abbildungen der ersten beiden Folgen, wollen unsere Leser aber gleichzeitig auffordern, sich auch die Videos selbst auf http://www.larouchepac.com (auf englisch) und in Kürze auch auf www.bueso.de (auf deutsch) anzusehen.
„Die wirtschaftlichen Herausforderungen hier auf der Erde“, heißt es in der Ankündigung der Reihe, „und die kulturelle Öde, in der Kopf und Seele keine Möglichkeit haben, sich schöpferisch zu entfalten, mahnen uns: Der Mensch muß in den Weltraum aufbrechen! Tatsächlich hat kein Projekt in der jüngeren Geschichte größeren wirtschaftlichen Nutzen abgeworfen als Kennedys bemannte Mondmission, und keine internationale Initiative könnte eine größere Perspektive haben als eine Wissenschaftsmission, die Menschen unterschiedlicher Kulturen für ein Ziel zusammenbringt, das uns alle menschlich macht. Erforschen wir die wirtschaftlichen, kulturellen und wissenschaftlichen Notwendigkeiten der bemannten Erkundung und Besiedlung des Weltraums!“
In der ersten Folge wird die Mission zur Industrialisierung des Mondes und zur Errichtung der ersten dauerhaften Siedlungen auf dem Mars beschrieben. Dies ließe sich bis Ende dieses Jahrhunderts erreichen, wenn wir uns jetzt für eine solche Mission entscheiden und auf dem Weg dahin die notwendigen wissenschaftlichen Durchbrüche erzielen.
Der zweite Teil geht ausführlicher auf wissenschaftliche Fragen ein. Wenn wir uns auf den Weg zum Mars machen, müssen wir einen sehr wichtigen, bisher noch sehr geheimnisvollen Faktor aufklären, die kosmische Strahlung. Wie wird sich ein längerer Aufenthalt im „kosmischen Raum“ auf unsere Weltraumpioniere auswirken? Wie werden wir die Fragen angehen, andere Planeten bewohnbar zu machen?
Teil I. Die Mission
(Quelle: LPAC-TV, 10. Juni, 2010, mit den Basement-Mitarbeitern Ben Deniston (Sprecher), Shawna Halevy und Matt Ogden. Animationen von Chris Jadatz, Diana Wong und Chance McGee. Licht- und Toneffekte von Dennis Mason. www.larouchepac.com/node/14690)
Am Ende dieses Jahrhunderts wird es möglich sein, daß Menschen mit einer Beschleunigung von 1G die Entfernung zwischen Erde und Mars zurücklegen. Um eine solche Mission zum Erfolg zu führen, müssen wir unser Verständnis von Raumzeit, Leben, Wirtschaft und Kreativität weiterentwickeln. Das sind die Grenzbereiche der modernen Wissenschaft.
Sprecher: Hallo, willkommen zur ersten Folge von „Die Grenzbereiche der Wissenschaft: Der extraterrestrische Imperativ“. Diese neue LaRouchePAC-Serie beschäftigt sich mit nichts Geringerem als der Bestimmung der Menschheit. Das bedeutet, wir müssen den Menschen als „Wesen des Universums“ verstehen - und nicht nur als „Wesen eines Planeten“.
Der Prozeß des wissenschaftlichen Fortschritts hat zu revolutionären Erkenntnissen über die Grundprinzipien des Universums geführt, und diese Entdeckungen beziehen sich nicht nur auf unsere gegenwärtigen Heimat Erde - es sind Entdeckungen universeller Prinzipien, die überall gültig sind. Das unterscheidet den Menschen von allen anderen Lebewesen.
Wenn man sich die Krise unserer jetzigen Welt betrachtet, machen Lösungen für die heutigen Probleme - wie praktisch und dringend sie auch erscheinen mögen - es erforderlich, von einem derartigen Verständnis der Menschheit auszugehen; nur dann können wir wissen, wo die Bestimmung der Menschheit auch in ferner Zukunft liegen soll: Machen wir uns das riesige, offene Gebäude unserer Galaxis zur neuen Heimat!
Es stimmt zwar, daß es noch einige Zeit dauern wird, bis wir unsere Galaxis in Besitz nehmen können, aber das tiefere Verständnis dieser natürlichen Bestimmung gibt der jüngeren Generationen von heute eine sehr spezifische Mission mit auf den Weg.
Am Ende des jetzigen Jahrhunderts könnten wir die ersten umfangreichen Industrieanlagen auf dem Mond in Betrieb haben, und wir könnten die ersten permanent bemannten Kolonien auf unserem Nachbarplaneten Mars bauen.
In dieser neuen Serie wollen wir darauf eingehen, was erforderlich ist, um das zu erreichen.
Künstliche Erdgravitation durch beschleunigten Flug
Erster Spezialist: Von der Saturn-5-Rakete des Apollo-Programms bis zum heutigen Space Shuttle beruhten alle Methoden menschlicher Raumfahrt auf chemischen Antrieben; das genügte bisher für den Gleitflug von Astronauten bei ihrer zweitägigen Reise zum Mond. Bei einer Reise zum Mars würden unsere Astronauten jedoch 200-300 Tage durchs All gleiten; in dieser Zeit würden sich schwere körperliche Schäden bei den Astronauten einstellen, bevor sie den Mars erreicht hätten.
Abb. 1: Eine konstante Beschleunigung eines Raumschiffs von 1G erlebt ein Raumfahrer, als befände er
sich im Schwerefeld der Erde
Abb. 3: Künstlerische Darstellung der Magnetosphäre der Erde (rechts) Deshalb brauchen wir eine Art künstliche Gravitation, die sich mit Hilfe einer konstanten Beschleunigung während des gesamten Fluges erzeugen läßt (Abb. 1). Mit einem Fusionsantrieb wäre das potentiell möglich, denn mit der Erzeugung einer konstanten Beschleunigung würde man theoretisch denselben Effekt schaffen, den man spürt, wenn man sich in einem Gravitationsfeld befindet.
Bei unseren Reisen zum Mars könnte das Raumschiff während der ersten Hälfte des Fluges beschleunigt werden; dann würde das Raumschiff gedreht, um während der übrigen Reise zu entschleunigen, wobei der Mars-Orbit im Idealfall in einer Woche erreicht würde.
Wie in späteren Beiträgen noch genauer dargestellt werden wird, läßt sich aufgrund fundamentalster wissenschaftlicher Prinzipien, die von allen kompetenten Wissenschaftlern und eigentlich auch Ökonomen verstanden werden sollten, eine konstante Beschleunigung von 1G nur durch einen Kernfusionsantrieb erreichen (Abb. 2).
Sprecher: Die kommenden Generationen von Weltraumpionieren werden aller Voraussicht nach mit konstanter Be- und Entschleunigung zum Mars zu reisen, um dort die ersten permanenten Siedlungen aufzubauen.
Es bleibt jedoch abzuwarten, ob diese Form der Bewegung im Weltraum wirklich der irdischen Gravitation entspricht. Es gibt gute Gründe für die Annahme, daß dies nicht der Fall ist und wir mehr als nur einfache Beschleunigung benötigen werden. Als zum Beispiel NASA-Wissenschaftler versuchten, die Langzeiteffekte der Schwerelosigkeit hier auf der Erde zu simulieren, entsprach der beobachtete Knochen- und Muskelabbau nicht genau den Symptomen, die man bei Astronauten nach langen Weltraumaufenthalten feststellte. Hinter der Schwerkraft scheint also noch mehr zu stecken als gedacht.
In zukünftigen Beiträgen werden wir diesen entscheidenden Fragen weiter nachgehen, denn es ist noch nicht völlig verstanden, wie die irdische Umwelt, also auch die elektromagnetische Umwelt, insgesamt auf Lebewesen einwirkt.
Die andere große Frage, die durch eine konstante Beschleunigung aufgeworfen wird, ist, wie das Universum darauf reagieren wird. Der Weltraum da draußen ist nicht leer, er ist vielmehr von einem ganzen Spektrum kosmischer Strahlung vollständig ausgefüllt; mit unseren biologischen Sinnesorganen können wir sie zwar nicht wahrnehmen, aber wir wissen, daß sie da ist.
Die Struktur des Weltraums
Zweiter Spezialist: Beim Verlassen der Erde durchqueren wir ziemlich schnell die dichtere Atmosphäre und die Schichten ionisierten Plasmas - die sogenannte Ionosphäre, in der es zu den Polarlichtern kommt. Unsere Atmosphäre absorbiert oder reflektiert die meiste Sonnenstrahlung, insbesondere Röntgenstrahlen, Ultraviolett- und Infrarotlicht, Radiowellen usw.
Sobald wir unsere Atmosphäre verlassen, treten wir erstmals in eine Umwelt ein, die vom gesamten Spektrum elektromagnetischer Strahlung der Sonne gesättigt ist.
Die Sonne produziert auch einen konstanten Plasmafluß, der auch oft als Sonnenwind bezeichnet wird. Das Erdmagnetfeld organisiert diesen ständigen Fluß ionisierter Materie in komplexe Strukturen, die die Erde umgeben. Der durch den Einfluß des Erdmagnetfeldes organisierte Raum wird als Magnetosphäre bezeichnet (Abb. 3); auch wenn über diese Strukturen noch vieles unbekannt ist, so wurde doch festgestellt, daß sie sich um das 10-12fache des Erdradius in Richtung zur Sonne und bis zu 1000 Erdradien von der Sonne weg erstrecken, wobei diese Werte jedoch stark schwanken können.
Sobald wir über diesen Bereich hinausgelangen, kommen wir in den interplanetaren Raum, eine Region, deren Struktur stark von der Sonne beeinflußt ist, d.h. von ihrer Strahlung, ihrer Gravitation und ihrem Magnetismus. Aber auch dort findet sich ein ständiger Fluß kosmischer Strahlung von jenseits der Sonne, der teilweise sogar bis zur Erde gelangt. Vieles über die Strukturen dieses Raums muß noch verstanden werden.
Um auf diesem Weg mit konstanter Beschleunigung reisen zu können, müssen wir uns im Geist zuerst von einem Irrglauben befreien, der in den heutigen Universitäten gang und gäbe ist: daß wir es hier mit einem riesigen leeren Raum zu tun haben, worin kleine Materie- und Energieteilchen zusammenstoßen und überall herumfliegen.
In späteren Beiträgen wollen wir diesen interplanetaren Raum in der Tradition großer wissenschaftlicher Denker wie Johannes Kepler, Albert Einstein, Wladimir Wernadskij und Lyndon LaRouche im Sinne einer harmonischen physikalischen Raumzeit untersuchen.
Sprecher: Es ist gewiß, daß eine solche Marsreise zu einer Revolution unseres Verständnisses des Universums führen wird. Damit regelmäßig Menschen zu und von unseren Kolonien auf dem Mars reisen können, müssen wir nicht nur die Grenzen unserer jetzigen Methoden und Auffassungen der Raumfahrt überschreiten, sondern wir werden auch revolutionäre Entdeckungen über die Natur der kosmischen Strahlung und der Struktur des Weltraums machen müssen.
Wir müssen herausfinden, wie wir unsere Raumfahrer auf ihren Reisen gesund erhalten können, denn wir werden durch Bereiche des Universums reisen, in denen sich nie zuvor ein Mensch aufgehalten hat; und auch der Versuch, eine konstante Beschleunigung zu erreichen, ist eine völlig neue Methode.
Wie wird der interplanetare Raum darauf reagieren?
Bevor wir nicht tatsächlich dort gewesen sind, um einige Versuche durchzuführen, werden wir die Antworten auf diese Fragen nicht wissen. Es müssen zunächst unbemannte Testfahrzeuge entworfen und gebaut werden, die dann im Weltall bis an ihre Grenzen beschleunigen werden, um zu sehen, was passiert.
Die Aufgabe bemannter Raumflüge zum Mars und wieder zurück geht somit weit darüber hinaus, nur einige Leute zu einem entfernten Himmelskörper zu schießen, sondern sie erfordert ein fundamental neues Verständnis nicht nur unseres Universums, sondern von uns selbst als Menschheit.
Es geht uns also um das Vorantreiben der natürlichen Rolle der Menschheit, unsere Macht über das Universum beständig weiterzuentwickeln und auszudehnen. In diesem Sinne ist die Marsmission eine moralische Aufgabe, mit der die heutige Jugend die Möglichkeit erhält, ihr gottgegebenes Recht als helfender Schöpfer im Universum wahrzunehmen und eine aktive Rolle im Fortschritt der Zivilisation zu spielen, so daß ein jeder von uns mit einem frohen Lächeln dem eigenen Tod entgegensehen kann, wenn wir feststellen, wie unsere eigenen Kinder und Enkelkinder mit großer Entschlossenheit neue Missionen anpacken, die über alles hinausgehen, was wir uns in unserer Jugendzeit je hätten erträumen können.
Das ist also unsere Mission.
Teil II. Kosmische Strahlen
Mit Michelle Fuchs (Sprecherin), Chris Jadatz und Diana Wong. Animationen von Chris Jadatz, Diana Wong und Chance McGee. Licht- und Toneffekte von Dennis Mason. www.larouchepac.com/node/16049).
Neil Armstrong vom Mond am 20. Juli 1969: Houston, hier ist Tranquility Base. Der Adler ist gelandet!
Houston: Roger Tranquility, wir verstehen dich hier am Boden. Einige unserer Leute hier sind schon blau angelaufen - jetzt können wir wieder atmen. Danke sehr.
Sprecherin: Die Mission der Menschheit, den Mond und den Mars zu besiedeln, stellt uns vor neue Aufgaben in unserem Verständnis des Menschen und seiner Beziehung zum Universum. Bevor man aber daran denken kann, erste Siedler zum Mars zu schicken, müssen wir Klarheit über das Vorhandensein und die Stärke sogenannter „schwacher Kräfte“ bekommen, die von den meisten heutigen Wissenschaftlern als „vernachlässigbar“ angesehen werden. Ein Beispiel: Was sind die direkten biologischen und anderweitigen Auswirkungen langer Weltraumaufenthalte auf unsere Raumfahrtpioniere? Wie gehen wir an die Frage heran, andere Planeten bewohnbar zu machen? Was werden uns die Fragen hinsichtlich der Rolle „schwacher Kräfte“ über die gesamte biologische und geologische Geschichte unseres Planeten enthüllen? Und was werden wir daraus über die wirklichen Eigenschaften des Universums als einheitliches, miteinander verbundenes Gebilde erfahren, welches sich in einem stetigen, anti-entropischen Aufwärtsprozeß befindet?
Um diese Fragen kompetent beantworten zu können, müssen wir die dynamischen Wechselbeziehungen des Kosmos als Ganzem mit einzelnen Lebensprozessen sowie der Gesamtheit der irdischen Biosphäre untersuchen.
Seit der Zeit Platons hat sich der Mensch ein Verständnis über das Universum erworben, indem er lange Zyklen beobachtet und Hypothesen über deren astrophysikalische Ursachen aufgestellt hat. Einer der Pioniere, der die Beziehung zwischen der Biosphäre und ihrem umgebenden kosmischen Medium untersucht hat, war der russische Biogeochemiker Wladimir Wernadskij. Wernadskij betrachtete die Biosphäre als einheitliches, sich kontinuierlich anti-entropisch entwickelndes System, das nicht nur durch die Aktivität von Lebewesen innerhalb der Biosphäre, sondern auch durch ein harmonisches Zusammenspiel mit Kräften außerhalb der Erde angetrieben wird.
Die Sonne spielt bei den Lebensprozessen auf unserem Planeten offenbar eine ausschlaggebende Rolle, denn auf ihr beruht einer der auffallendsten Zyklen, den wir Tag für Tag und Jahr für Jahr beobachten. Doch bereits zu Wernadskijs Zeit entwickelten sich neue Informationen über eine weniger sichtbare Kraft: Die Einwirkung kosmischer Strahlung auf die Erde.
Inzwischen sind neue Nachweise für das Vorhandensein dieser schwachen Strahlung auf der Erde und ihre Wirkung auf Lebensprozesse verfügbar, sodaß darauf eine höhere Hypothese aufgebaut werden kann.
Kosmische Strahlen und Evolution
Filmstimme: Schauen wir zurück auf die lange, dunkle Geschichte des Lebens auf der Erde. Paläontologen sind in der Lage, diese Geschichte durch die Untersuchung von Fossilienfunden zu verstehen, die lebende Organismen vor bis zu 500 Millionen Jahren hinterlassen haben. Als erstes stellen wir dabei fest, daß bestimmte Arten, die in bestimmten Geschichtsperioden existierten, plötzlich offenbar ausgestorben sind, oder wenigstens zahlenmäßig deutlich zurückging. Ein solcher Prozeß wird gewöhnlich Massenaussterben genannt.
Wir bemerken aber noch etwas anderes, worüber viel weniger diskutiert wird als über das Phänomen des Massenaussterbens: Die Fossilienfunde lassen auch bestimmte Phasen erkennen, in denen plötzlich neue Arten entstanden sind. Dieser Prozeß hat ständig und ohne Umkehrung zu immer komplexeren und höherentwickelteren Lebensformen geführt.
Vor kurzem haben Wissenschaftler der University of California in Berkeley diese Geschichte der fossilen Artenvielfalt in den letzten 500 Mio. Jahren statistisch analysiert. Sie konnten dabei sehr lange Zyklen der Zunahme und Abnahme in der Zahl einzelner Arten auf unserem Planeten nachweisen. Bei weiteren Nachforschungen entdeckten die Wissenschaftler ein Muster: einen regelmäßigen Rhythmus in den Zyklen der Artenvielfalt.
Abb. 4, 5: Die Zahl der Arten und Gattungen (Biodiversität) auf der Erde ist im Verlauf der Erdgeschichte periodischen
Schwankungen unterworfen (Abb. 4), aus denen sich zwei Zyklen von etwa 60 Millionen Jahren (Abb. 5, obere Kurve) bzw. etwa
140 Mio. Jahren (Abb. 5, untere Kurve) ableiten lassen
Abb. 6: So, wie die Erde im Verlauf eines
Jahres einen vollständigen Umlauf auf ihrer Bahn um die Sonne durchläuft, so
umkreist unser Sonnensystem im Verlauf eines „galaktischen Jahres“ von 135 Mio.
Jahren Dauer das Zentrum unserer Galaxis und durchquert dabei die Spiralarme
der Galaxis. Gleichzeitig schwingt es in einem Zyklus von 60 Mio. Jahren Dauer
auf und ab gegenüber der Ebene der Galaxis.
Abb. 7: Auch die vulkanische Aktivität folgt einem 60-Mio.-Jahres-Zyklus
Am auffälligsten war dabei ein regelmäßiger Auf-und-Ab-Zyklus, der etwa alle 62 Mio. Jahre vorkommt. Schaut man jedoch genauer hin, so sieht man einen weiteren, schwächeren Zyklus, der dem primären Zyklus überlagert ist. Diese schwächere, aber immer noch signifikante Welle hat einen Zyklus von etwa 140 Mio. Jahren (Abb. 4 und 5).
Was könnte die Ursache davon sein? Schauen wir dabei auf einen weiteren Zyklus, der erst kürzlich nicht bei der Untersuchung von Fossilien, sondern bei der Untersuchung von Meteoriten entdeckt wurde. Eisenmeteoriten, die ihren Weg aus dem Weltall durch unsere Atmosphäre gefunden haben, lassen einen Zyklus erkennen, der unserem langen Wellenzyklus der Artenvielfalt ähnelt. Bei Messungen des Gehalts radioaktiven Kaliums in diesen Meteoriten stieß man auf einen 143-Mio.-Jahre-Zyklus. Was könnte diese parallel laufenden Zyklen von Isotopendichte und Artenvielfalt irgendwie erklären?
Weiten wir den Horizont. Nach unserem gegenwärtigen Wissen hat unsere Galaxis, die Milchstraße, mehrere Spiralarme. Unser Sonnensystem umkreist unsere Galaxis auf ähnliche Weise, wie sich unser Planet um die Sonne dreht. Auf der Erde messen wir Jahre nach der Zeit, wie lange ein Umlauf um die Sonne dauert. Jedoch die Zeit, die sie braucht, um die gesamte Galaxis zu umkreisen, könnte man ein „galaktisches Jahr“ nennen. Im Verlauf eines galaktischen Jahrs macht unser Sonnensystem eine Reise durch jeden der vielen Spiralarme der Milchstraße hindurch (Abb. 6). Die Dauer der Reise in jeden Spiralarm hinein und wieder heraus wird auf ungefähr 135 Mio. Jahre geschätzt!
Damit kommen wir zu den kosmischen Strahlen zurück. Die Quellen kosmischer Strahlen in unserer Galaxis sind nicht gleichmäßig verteilt. Jeder der Spiralarme ist dicht bestückt mit neugebildeten Sternen und explodierenden Supernovae. Soweit man derzeit weiß, sind diese Supernovae die Hauptquelle für den Großteil der kosmischen Strahlung. Der Raum zwischen den Spiralarmen ist weniger dicht mit Supernovae besetzt. Bei unserem Durchgang in die Spiralarme und wieder hinaus sollte man somit entsprechende Schwankungen in der kosmischen Strahlung erwarten, die unseren Planeten kreuzt. Das wäre eine Erklärung für den 143-Mio.-Jahre-Zyklus beim radioaktiven Kalium, der in Meteoriten auf der Erde festgestellt wurde.
Die Frage bleibt jedoch: Kann dieser Zyklus kosmischer Strahlung auch die beiden langwelligen Zyklen erklären, die uns bei der Artenvielfalt auf unserem Planeten aufgefallen waren?
Betrachten wir hierzu den kürzeren, aber stärkeren Rhythmus von 62 Mio. Jahren. Wenn man erneut herauszoomt und wir uns dieses Mal unsere Galaxis von der Seite anschauen, sieht man, daß unser Sonnensystem bei der Umkreisung des galaktischen Zentrums oberhalb und unterhalb der Äquatorialebene der Milchstraße „schwimmt“. Diese Oszillation hat eine andere Geschwindigkeit als der Durchgang durch die Spiralarme. Tatsächlich haben diese Zyklen einen Takt von etwa 60 Mio. Jahren! Zieht man in Betracht, daß sich die Intensität kosmischer Strahlung auf einer Seite der galaktischen Ebene gegenüber der anderen wahrscheinlich unterscheidet, könnten diese Oszillation und die damit einhergehenden Schwankungen des kosmischen Strahlenflusses den 62-Mio.-Jahre-Rhythmus in der Artenvielfalt unserer Biosphäre erklären.
Neben der fossilen Artenvielfalt paßt dieser Zyklus auch mit anderen meßbaren zyklischen Veränderungen auf der Erde zusammen, darunter mit einer Komponente der Exxon-Kurve von Meeresspiegelschwankungen, bei der die bei schwankenden Wasserspiegeln bloßgelegten Festlandflächen bestimmt werden, wozu man das Verhältnis der Strontium-Isotope 87 und 86 benutzt. Das läßt auf eine Beziehung zwischen tektonischen Veränderungen und astronomischen Zyklen schließen.
Es gibt auch eine größere tektonische Veränderung, wobei das Alter von abgelagertem Eruptivgestein zeigt, daß die vulkanische Aktivität dem gleichen etwa 60 Mio. Jahre langen Zyklus folgt (Abb. 7).
Wir haben also einen Zyklus von ungefähr 140 Millionen Jahren beim Wachsen und Zurückgehen der Biodiversität, welcher der Bewegung unseres Sonnensystems durch die Spiralarme unserer Galaxis entspricht. Diese Bewegung bewirkt Änderungen im Fluß der kosmischen Strahlung, wie wir anhand der Isotopendaten der Meteoriten und der Temperaturdaten der Erde sehen. Dazu kommt ein zweiter, etwa 60 Millionen Jahre langer Zyklus des Wachsens und Zurückgehens der Biodiversität, welcher der Bewegung des Sonnensystems über und unter die Ebene unserer Galaxis entspricht, wobei angenommen wird, daß wir auf einer Seite der galaktischen Scheibe einen stärkeren Zufluß kosmischer Strahlung erhalten als auf der anderen. Dabei herrscht auch eine interessante Übereinstimmung mit den geologischen Zyklen der vulkanischen Aktivität und der Bloßlegung von Landflächen.
Sprecherin: Es gibt also offenbar eine Korrelation zwischen diesen galaktischen Zyklen und der Artenvielfalt des Lebens hier auf der Erde - eine provokative Beziehung zwischen Prozessen im astrophysikalischem Maßstab und den Prozessen, die wir hier auf der Erde beobachten: eine Resonanz zwischen astrophysikalischen Zyklen und dem Leben hier auf der Erde.
Es sollte jedoch betont werden, daß wir noch nicht wissen, was die Ursachen hiervon sind. Was jedoch klar wird, ist das, was die meisten Wissenschaftler als „schwache Kraft“ abtun. Aber wenn man einen Schritt zurückgeht und sich die Entwicklung unseres Kosmos über längere Zeitspannen (von Hunderten Millionen Jahren) betrachtet, dann wird die kosmische Strahlung als „schwache Kraft“ plötzlich bedeutsamer und stärker als die Kräfte, die sich unmittelbar vor unseren Augen abspielen. Wie eben gesehen, steht die kosmische Strahlung offenbar in Verbindung mit viel stärkeren Evolutionsprozessen nicht nur einzelner Arten, sondern der Biosphäre insgesamt.
Das Leben selbst, wenn man es über Zeiträume von Millionen Jahren betrachtet, ist genauso eine dieser sehr starken „schwachen Kräfte“. Untersucht man die Wechselwirkung zwischen solchen Lebensphänomenen und kosmischen Strahlen, beides sogenannte „schwache Kräfte“, dürften sich neue Wege zur Beantwortung unserer Fragen auftun. Wir wissen zwar noch nicht genau, wie es zu der Zunahme der Artenvielfalt kommt, welche zu den höheren Organisationszuständen in unserer Biosphäre und zur wachsenden Spezialisierung von Lebewesen beiträgt, aber fest steht, daß Leben gegenüber verschiedenen Formen der Strahlung sehr empfindlich ist. Entgegen der verbreiteten Vorstellung einer linearen Strahlungswirkung ohne Schwellenwert, daß also sämtliche Strahlung immer schädlich sei, läßt sich zweifelsfrei belegen, daß bestimmte Strahlungsfrequenzen in bestimmter Menge für Lebensprozesse unabdingbar sind. Aber auch diese „schwachen Kräfte“ haben bisher für die meisten Wissenschaftler nicht zur Diskussion gestanden.
Nachdem uns jetzt interessiert hat, wie die größeren Prozesse des Kosmos die Biosphäre als Ganze beeinflussen, wollen wir nun herausfinden, wie solche gleichen schwachen Kräfte die Lebensprozesse im Kleinen bestimmen.
Kosmische Strahlen und Lebewesen
Filmstimme: Es gibt viele Beispiele dafür, daß Lebewesen auf Strahlung reagieren. Das offensichtlichste Beispiel ist die Photosynthese, durch die Pflanzen sichtbares Licht in Kohlenwasserstoffe verwandeln und so die Stoffwechselprozesse auf der Erde in Gang setzen. Aber es gibt inzwischen weitere Erkenntnisse über schwache Strahlung, die in geringen Intensitäten vorkommt, aber unverkennbare qualitative Effekte auf Lebensprozesse ausübt. Die meisten Lebewesen zeigen deutliche Tages-, Mond- und Jahreszyklen, die ganz offensichtlich auf Sonne und Mond zurückzuführen sind. Man beobachtet sie im Schlaf-, Eß- und Reproduktionsverhalten von Pflanzen, Tieren und Menschen. Wie steht es aber mit den Effekten energiereicher kosmischer Strahlung?
Abb. 8-10: Der Biologe Frank Brown untersuchte
in den 1950er Jahren die Lebensprozesse von Austern (Abb. 8), Kartoffeln (Abb.
9) und Winkerkrabben (Abb. 10) und stellte dabei Verhaltensmuster fest, die auf
Einflüsse der kosmischen Strahlung hindeuten.
Abb. 11: Der russische Wissenschaftler
Alexander Gurwitsch untersuchte in den 1920er Jahren anhand von Zwiebeln den
Einfluß elektromagnetischer Strahlung auf die Zellteilung. Dafür wurden Zwiebelhälften
senkrecht zueinander befestigt, wobei eine Wurzelspitze auf die Seite einer
anderen Wurzel gerichtet war. Gurwitsch beobachtete eine um 20% höhere
Zellteilungsrate auf der Seite des Wurzelschaftes, auf den die Wurzelspitze
gerichtet war. Dieser „mitogenetische“ Effekt verschwand, wenn Fensterglas
zwischen die Zwiebeln gebracht wurde (siehe Abb.), trat aber wieder auf, wenn
anstelle des Fensterglases Quarzkristall verwendet wurde, das für UV-Strahlung
durchlässig ist.
In den 1950er Jahren hat der amerikanische Biologe Frank Brown die Stoffwechselzyklen von Pflanzen und Tieren untersucht und dabei Hinweise auf den möglichen Einfluß von Kräften wie der kosmischen Strahlung auf den tagesperiodischen Stoffwechselrhythmus von Pflanzen und Tieren gefunden.
Eine interessante Korrelation mit primärer kosmischer Strahlung wurde aus Untersuchungen über die Stoffwechselzyklen von Austern (Abb. 8) im Hafen von New Haven in Connecticut deutlich, wo die Austern ihre Schalen rhythmisch zu den Gezeiten öffnen und schließen. Frank Brown und seine Mitarbeiter verbrachten einige der Austern von ihrem Platz im Hafen von New Haven in mehreren Schüsseln mit Meerwasser nach Evanston (Illinois). Die Austern wurden in einer lichtundurchlässigen Photo-Dunkelkammer gehalten, wo sie jedenfalls keinen direkten Sonnenkontakt hatten. Man beobachtete, wie die Tiere auf ihre neue Umgebung reagierten: Über eine Zeit von zwei Wochen gelang es ihnen allmählich, den Rhythmus ihrer Schalenöffnung vom Fluthochstand in New Haven auf die dem Fluthochstand in Illinois entsprechende Zeit umzustellen. Offenbar reagieren die Tiere nicht einfach auf die Gezeiten oder auf visuelle Reize von Sonne oder Mond. Was sagt uns dies also über die täglichen Zyklen dieser Tiere?
Im Laufe seiner weiteren Untersuchungen führte Brown noch genauere Experimente durch. Zwei Sommer hintereinander baute Brown unter Laborbedingungen Kartoffeln (Abb. 9) an, wobei Licht, Druck und Temperatur genau geregelt waren. Der Stoffwechselumsatz wurde anhand der Höhe des Sauerstoffverbrauchs gemessen. Dennoch zeigten die Kartoffeln an jedem einzelnen Tag komplizierte Stoffwechselschwankungen, die jeden Tag anders abliefen. Das war erstaunlich, da keinerlei Schwankungen in der kontrollierten Umgebung feststellbar waren, die als Erklärung dafür dienen konnten. Erst als man außerhalb der kontrollierten Umgebung nachschaute, stellte man fest, daß Schwankungen des äußeren Luftdrucks mit den vereinzelten Schwankungen des Stoffwechselumsatzes der Kartoffeln übereinstimmten.
Kurz nach diesen Experimenten erfuhr Brown von Messungen der Menge kosmischer Strahlung, der die Erde während der beiden Sommer ausgesetzt war. Da deren Schwankungen sich ebenfalls mit den Stoffwechseländerungen der Kartoffeln deckte, vermutete Brown, daß die kosmische Strahlung, die ohne Probleme sämtliche Wände des Labors durchdrang, eine Signalwirkung auf das Pflanzenwachstum gehabt haben könnte.
In einem ähnlichen Tierexperiment reagierten auch Winkerkrabben (engl. „fiddler crabs“, Abb. 10) auf Umwelteinflüsse außerhalb des Labors. Im Abgleich ihrer Stoffwechselzyklen mit kosmischer Strahlung ergab sich eine umgekehrte Beziehung, d.h. bei geringerer kosmischer Strahlung waren die Krabben aktiver.
Wenn unsichtbare Strahlen wie diese die Stoffwechselzyklen von Lebewesen verändern können, welche unsichtbare Strahlung gibt es dann noch, die Einfluß auf Lebensprozesse nimmt?
Im Jahre 1923 fiel dem russischen Wissenschaftler Alexander Gurwitsch auf, daß zwar der Endzustand eines Lebewesens klar definiert war, daß aber die Bildung und Teilung der Zellen, die letztlich im ausgewachsenen Organismus ihren Platz haben, ganz zufällig und ungeordnet abzulaufen schienen.
Gurwitsch wählte als Versuchsgegenstand eine Zwiebel, die gewöhnlich symmetrisch wächst, d.h. auf allen Seiten eine ähnlich Zellteilungsrate hat. Er versuchte herauszufinden, ob eine unsichtbare Strahlungsquelle in den Wurzelspitzen Einfluß auf die Zellteilung habe. Die Zwiebelhälften wurden senkrecht zueinander befestigt, wobei eine Wurzelspitze auf die Seite einer anderen Wurzel gerichtet war (Abb. 11). Nachdem ausreichend Zeit für weitere Zellteilungen gelassen wurde, untersuchte er die fragliche Wurzel, um festzustellen, ob sich die Teilungsrate von einer Kontrollwurzel unterschiede. Gurwitsch beobachtete eine um 20% höhere Zellteilungsrate auf der Seite des Wurzelschaftes, auf den die Wurzelspitze gerichtet war. Damit war erwiesen, daß von der Wurzelspitze eine bestimmte Strahlung ausgehen mußte, die Gurwitsch mitogenetische Strahlung nannte und die die Zellteilung anregte.
Noch ein weiteres Experiment war erforderlich, um genauer einzugrenzen, welche Art Strahlung diesen Vorgang verursachte. Als Gurwitsch eine dünne Scheibe aus Fensterglas zwischen die beiden Wurzeln brachte, verringerte sich die Zellteilung wieder auf normale Raten, was zeigte, daß der mitogenetische Effekt verschwunden war. Als er das Fensterglas durch einen Quarzkristall ersetzte, kam der mitogenetische Effekt wieder zum Vorschein. Das signalisierte Gurwitsch, daß die mitogenetische Strahlung eine Emission im ultravioletten Bereich sein mußte, welche durch Fensterglas absorbiert wird, aber ein Quarzkristall leicht durchdringt. Damit hatte Gurwitsch gezeigt, daß eine geringe Menge ultravioletter Energie an der Bildung lebender Strukturen beteiligt ist.
Unsichtbare Realitäten
Sprecherin: Die Stärke dieser scheinbar schwachen Kräfte verschafft uns Zugang zu einer unsichtbaren Realität, die Leben auf der Erde ermöglicht. Es gibt noch sehr viel, was uns über die Rolle der Strahlung bei Lebensprozessen hier auf der Erde unbekannt ist, so zum Beispiel auch, was genau die Natur der kosmischen Strahlung ist, mit der sie die Entwicklung von Leben beeinflußt.
Viren reagieren genauso auf Strahlung. Unter Laborbedingungen lassen sie sich mit der Wirkung ultravioletter Strahlung an- und abschalten. Welche Rolle spielen sie im Evolutionsprozeß? Oder anders herum: Was von der kosmischen Strahlung ist für Lebensprozesse erforderlich, damit diese überhaupt ablaufen können?
Wenn galaktische Zyklen und damit einhergehende Änderungen in der kosmischen Strahlung eine integrale Rolle bei der Entwicklung des Lebens und der Biosphäre spielen, könnte dies unser Verständnis von Leben im Universum völlig verwandeln. Denn wie könnten die galaktischen Zyklen der Veränderung kosmischer Strahlung eine regelmäßige fundamentale Rolle in der anti-entropischen Entwicklung des Lebens spielen, wenn sie nicht von der gleichen anti-entropischen Qualität wie das Leben und die Biosphäre wären? Wie sind dann Lebewesen auf diese galaktische Harmonie abgestimmt? Welche besondere Resonanz macht es möglich, daß es überhaupt zu dieser Art Beziehung kommt?
Das meiste, was man gegenwärtig über extragalaktische Strahlungsquellen wie den Krebsnebel, Pulsare oder Supernovae vermutet, ist reine Spekulation, die einfach von unseren Erfahrungen auf der Erde abgeleitet sind. Aber die ständige Bildung neuer kosmischer Strahlungsquellen gibt uns einen Einblick in die schöpferische Natur selbst des scheinbar unbelebten Universums: Ein Prozeß, der nicht zyklisch, sondern bewegt und gerichtet erscheint und der der Entwicklungsqualität von Biosphäre und Noosphäre ähnelt. Wenn wir deren Resonanz mit Lebensprozessen auf der Erde verstehen, verstehen wir auch mehr über die schöpferischen Prinzipien des Universums.
Der Hauptgedanke bei diesen Überlegungen ist ein neues, erweitertes Periodensystem, das die Grundbeziehungen zwischen Strahlung und Materie sowie vor allem deren Beziehung in Lebensprozessen ausdrückt. Wenn wir unser Wissen über die Rolle von Energiephänomenen in lebender Materie erweitern, könnte daraus eine Revolution im Bereich der Medizintechnologie entstehen.
Von oben betrachtet, läßt sich die Biosphäre der Erde als eine Region der Veränderung auffassen. Die Kraft lebender Materie liegt in ihrer Fähigkeit, Kräfte wie kosmische und andere Strahlung für den evolutionären Prozeß stetiger Aufwärtsentwicklung nutzbar zu machen. Das nimmt die Form zunehmender Organisation und höherer Energieflußdichten an. So wirken Lebensprozesse natürlich bei der Schöpfung mit.
Was aber ist dann der Beitrag der Menschheit? Um wie vieles schneller und wirksamer haben menschliche Aktivitäten die Organisation des Universums durch selbstbewußte menschliche Kreativität vorangebracht? Wie werden wir uns heute dieser schöpferischen Mission stellen?
Auf zum Mars! Der Triumph der „schwachen Kräfte“
- Neue Solidarität 21/2010
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Weltraumforschung: Die Anthropologie der Raumfahrt
- Neue Solidarität Nr. 6/2004
Our Extraterrestrial Imperative, Part I: The Mission
Video auf der Internetseite des LaRouche-Aktionskomitees (in englischer Sprache, externer Link)
Our Extraterrestrial Imperative, Part II: Cosmic Radiation
Video auf der Internetseite des LaRouche-Aktionskomitees (in englischer Sprache, externer Link)