Allgemeiner Naturwissenschaften-Thread

@Dr. Sol
Trotz unserer vielen Differenzen würde ich Dir gerne eine sachliche und fachliche Frage stellen.
Seit FJS gab es keine mehr so große Diskussion ob die Bundesrepublik Deutschland eigene Kernwaffen benötigt.
Davon mag man halten was man will.
Darum geht es mir auch nicht.
Meine Frage ist folgende.
Obwohl unserer Land in vielen Dingen kaputt gespart wurde ist unser Land noch immer Hochtechnisiert.
Was wäre Deine Einschätzung als Fachmann und promovierten Physiker wie lange unsere Staat benötigen würde um eine funktionsfähige Kernwaffe zu entwickeln?
Egal ob Spalt oder Fusionswaffe.
 
Jedihammer schrieb:
@Dr. Sol
Trotz unserer vielen Differenzen würde ich Dir gerne eine sachliche und fachliche Frage stellen.
Seit FJS gab es keine mehr so große Diskussion ob die Bundesrepublik Deutschland eigene Kernwaffen benötigt.
Davon mag man halten was man will.
Darum geht es mir auch nicht.
Meine Frage ist folgende.
Obwohl unserer Land in vielen Dingen kaputt gespart wurde ist unser Land noch immer Hochtechnisiert.
Was wäre Deine Einschätzung als Fachmann und promovierten Physiker wie lange unsere Staat benötigen würde um eine funktionsfähige Kernwaffe zu entwickeln?
Egal ob Spalt oder Fusionswaffe.
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Interessante Frage. An dieser Stelle muss ich erwähnen dass ich wenig Berührung mit Kernphysik in meinem Studium hatte (das war im Studium kein Pflichtfach). Nimmt man mal zur Kenntnis dass wir mit dem Max Planck Institut zwei Zentren (Garching und Greifswald) haben die sich seit Jahrzehnten mit dem Thema Kernfusion beschäftigen würde ich mal vermuten dass das technische Know How definitiv vorhanden wäre um solche Bomben in relativ kurzer Zeit zu bauen. Man fängt also wohl definitiv nicht bei Null an wie ein Dr. Oppenheimer oder Teller damals. Das größte Problem ist wie in vielen Nationen auch wohl eher die Frage wie man an ausreichend spaltbares Material kommt.
 
Zuletzt bearbeitet:
Könnte sich Deutschland nicht auch am Wissen und allenfals Material der Verbündeten wie zb Frankreich bedienen?
 
Atomwaffen zu kaufen oder anteilig zu unterhalten wäre schneller als eine Produktionslinie aufzubauen. Aber in Deutschland gibt es eine Anreicherungsanlage für Uran in Gronau, betrieben von der britisch-niederländisch-deutschen Firma Urenco. Damit könnte man waffenfähiges Uran herstellen, die Kapazitäten sind da, weil nur wenige Kilogramm an Spaltmaterial nötig ist.
 
Wenn es selbst Nordkorea es trotz extremer Isolation schafft, eine Atomwaffe zu bauen sollte es einem Deutschland, das Stand jetzt doch jetzt gut in die internationale Gemeinschaft integriert ist, doch deutlich einfacher fallen.
 
Gutes, sachliches Reaction Video zu Sabine Hossenfelder.

Sabine hat mich schon vor einige Zeit als Zuschauer verloren, ihre Videos sind mir zu clickbaity geworden. Über manche Videotitel kann ich echt nur noch den Kopf schütteln. Manchmal hat man auch fast den Eindruck sie rutscht immer mehr in MAGA Rhetorik ab.
 
Die Hypothese dass die Erde mal ein Ringsystem hatte ist echt mit die coolste Idee die ich in letzter Zeit gehört habe.

 
David Somerset schrieb:
Licht kommt von der Sonne des Sonnensystems in dem der Planet ist und scheint durch die Atmosphäre des Planeten und wird bei uns analysiert.
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Das klingt ja so richtig schön trivial. :kaw:

Ich hab jetzt mal ein paar Minuten lang Schlüsselwörter nach verfolgt, weil mich die Details dieses Prozesses interessiert haben und ich bin in ein richtig schön tiefes Loch gefallen:

> Das Werkzeug der Beobachtung war das James Webb Space Telescope (JWST).
> Das hier verwendete Aggregat des JWST ist das sogenannte MIRI (Mid Infrared Instrument) gewesen, welches "so empfindlich [ist], dass es ein Kerzenlicht im Abstand von etwa einer Milliarde Kilometer wahrnehmen kann" und zur spektrographischen Analyse fähig ist.
> Das beobachtete Objekt ist K2-18b, ein Exoplanet in 124 Lichtjahren Entfernung.
> Das von der Tagesschau verlinkte Paper spricht von einer eindeutigen Detektion des Alkans Methan (CH4) und des Alkins Kohlendioxid (CO2).
> Der eigentliche Vorgang der Infrarot-Spektrographie ist seinerseits ziemlich komplex. Das folgende Video beschreibt das Funktionsprinzip der IR-Spektrographie, wobei ich davon ausgehe, dass der hier relevanteste Part bei 9:40 mit der sog. 3000er-Regel (es geht da um die spektrographische Unterscheidung von Alkinen, Alkenen und Alkanen) beginnt:

 
Tiefer gehen geht immer! :)

icebär schrieb:
> Das von der Tagesschau verlinkte Paper spricht von einer eindeutigen Detektion des Alkans Methan (CH4) und des Alkins Kohlendioxid (CO2).
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In dem Paper geht es um die Detektion von Dimethylsulfid (DMS) und Dimethyldisulfid (DMDS). Das sind schwefelhaltige, organische Verbindungen, die auf der Erde durch Phytoplankton gebildet wird. Die Idee ist also, dass wenn auf der Erde DMS und DMDS nur durch Leben entsteht, dann könnte das auch auf dem Exoplanten so sein. Allerdings nimmt man für die Vermutung auch an, dass der Exoplanet eine "hyzänische" Welt ist, also einen großen Wasserozean hat und eine wasserstoffreiche Atmosphäre. Es könnte natürlich noch andere anorganische Ursprünge für diese Verbindungen geben, die wir schlicht nicht kennen.
Methan und Kohlendioxid wurden in einem älteren Paper besprochen (2023, https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acf577). Kohlenstoffdioxid ist übrigens kein Alkin.
Alkane, Alkene und Alkine sind allesamt Kohlenwasserstoffverbindungen die in ihren Kohlenstoffketten entweder nur Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung haben (Alkane), mindestens eine C-C-Doppelbindung (Alkene) oder mindestens eine C-C-Dreifachbindung.

Zur Spektroskopie. Ist quasi das Schweizer Armeemesser der Stoffanalyse. Man schießt elektromagnetische Strahlung (vulgo Licht)* auf einen Stoff und schaut entweder was auf der anderen Seite rauskommt (Transmissionsspektroskopie), oder aber was zurückkommt (Emissionsspektroskopie). Die Wechselwirkung hängt dabei von der Energie des Lichts ab und von der Beschaffenheit des zu untersuchenden Stoffs (Fest, Flüssig, Gas)**.
Für einzelne Moleküle (in Flüssigkeiten oder Gasen) ist alles unterhalb von UV-Licht (Wellenlänge unter 200 nm) quasi irrelevant weil kleinere Wellenlängen (=größere Energien) die Bindungen zwischen den einzelnen Atomen brechen und das Molekül somit fragmentieren.
Im UV und sichtbaren Bereich (UV/Vis-Spektroskopie, Wellenlänge 200 - 800 nm) werden elektronische Zustände angeregt. Ein Photon wird also von einem Elektron im Molekül aufgenommen und in höhere Zustände gebracht und wenn die Elektronen wieder auf ihren Ruhezustand zurückkehren, wird ein Photon emittiert.
Im Infrarotbereich (IR-Spektroskopie, Wellenlänge 800 nm bis 1 mm) reicht die Energie nicht um Elektronen anzuregen, wohl aber Schwingungen des Moleküls, in dem die einzelnen Atome des Moleküls gegeneinander verbogen werden. Wie stark die Schwingungen sind hängt dabei ab von der Masse der beteiligten Atome und der Bindungsstärke.
Mit noch weniger Anregungsenergie (Mikrowellenspektroskopie, Wellenlänge 0,1 mm bis 1 cm) reicht die Energie noch dazu das Molekül um seine Rotationsachsen rotieren zu lassen.

In allen Fällen sehen die Spektren im Grunde ähnlich aus. Da wo was passiert, sieht man eine Lücke im Spektrum und diese Lücken sind typisch für eine bestimmte Verbindung. Knackpunkt ist dabei die Auflösung die man erreicht. Und die nimmt natürlich drastisch ab, wenn man Licht untersucht, welches seinen Ursprung in 124 Lichtjahren hat.


*Nur vollständigkeitshalber...es gehen auch Teilchen wie Elektronen oder Ionen, aber auch elektrische und magnetische Felder. Hauptsache irgendwas wechselwirkt mit der Probe und man kann die Boten dieser Wechselwirkung detektieren (in der Regel auch Strahlung oder Teilchen).

**Wenn es rein um die elementare Zusammensetzung geht, braucht man für Festkörper in der Regel mehr Energie.
 
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