Vielen Dank an Planet Wild für die Unterstützung von PBS. Schau dir diesen Apfel an. Schauen Sie nun genauer hin. Und näher. Und näher. Wenn Sie einen Apfel sehen, sehen Sie in Wirklichkeit das Licht, das vom Apfel reflektiert wird und in Ihr Auge gelangt. Ein Teil des sichtbaren Lichts wird vom Apfel absorbiert, der Rest gelangt ins Auge, und das Gehirn sagt: „Ich sehe einen roten Apfel.“ Stellen Sie sich nun für einen Moment vor, Sie könnten Ihr Sichtfeld über das hinaus vergrößern, was eine Kamera leisten kann . Man würde kleine Bakterien [Musik] und Pilze herumkriechen sehen. Zoomen Sie noch etwas näher heran, und Sie werden all diese dicht gepackten [Musik] roten Blutkörperchen sehen, die mit Wasser- und Zuckermolekülen gefüllt sind. Aber wenn man noch ein bisschen weiter hineinzoomt, sieht man gar nichts mehr. Warum können wir nicht weiter sehen? Alle diese Moleküle im Apfel und tatsächlich alles andere, was Sie um sich herum sehen, bestehen aus Atomen. Aber Atome sind so klein, dass sichtbares Licht sie einfach umhüllt wie eine Meereswelle ein Sandkorn. Sie denken jetzt wahrscheinlich: „Moment mal, ich habe doch schon mal ein Mikroskop benutzt.“ Vielleicht haben Sie schon einmal Bilder gesehen, wie Atome und Moleküle aussehen. [Musik] Wir haben sogar das Atom gespalten. Man sollte meinen, wir hätten tatsächlich schon einen gesehen, aber das ist tatsächlich nicht der Fall. Das ist ein Paradoxon. Wenn alles um uns herum letztendlich aus Atomen besteht, wir aber die Atome nicht sehen können, wie können wir dann überhaupt irgendetwas sehen? Wir begeben uns auf eine Reise in eine sehr kleine Welt [Musik] und werden herausfinden, wie seltsam diese Antwort tatsächlich ist. [Musik] Hey ihr Schlaumeier, hier ist Joe. Okay, zuallererst haben wir bereits festgestellt, dass wir Atome nicht mit unseren Augen sehen können. Daher stellt sich die Frage: „Woher wissen wir überhaupt, dass sie existieren?“ Zum Glück verfügen wir über Jahrtausende alte Hinweise. Die Geschichte beginnt mit dem griechischen Philosophen Demokrit. Im 4. Jahrhundert v. Chr. schlug Demokrit vor, dass alle Materie aus winzigen, ewigen Bausteinen namens Atomos zusammengesetzt sei. Es bedeutet unteilbar. Und diese unsichtbaren Atome wirbelten in einer unendlichen Leere im ganzen Universum umher und stapelten sich [Musik], um Materie zu bilden. Ehrlich gesagt, gar nicht schlecht für vor fast 2500 Jahren . Doch während des größten Teils der Menschheitsgeschichte wurde die Ansicht des Atomisten verurteilt, weil die meisten Menschen Aristoteles' Ansicht teilten. Er glaubte, dass Materie unendlich teilbar sei und nur aus vier Elementen bestehe: Erde, Feuer, Luft und Wasser. Klingt, als ob er ein Pokémon-Fan war. Obwohl im Osten einige Schulen des Buddhismus, Hinduismus und Islam ihre eigene Vorstellung von unteilbaren Atomen entwickelt hatten. Natürlich hatte keiner dieser antiken Denker die Möglichkeit, die [Musik-]Welt in diesem winzigen Maßstab zu messen oder auch nur wirklich zu betrachten. Das Ganze war eigentlich eher ein Gedankenexperiment, um über, nun ja, ich weiß nicht, das Tragen von Togen und das Trinken von Wein zu diskutieren. Doch ab dem 17. Jahrhundert drangen die Atome aus dem Bereich der Philosophie und Religion in die Welt der Wissenschaft vor. Damals schätzte dieser Mann zum ersten Mal die Größe eines Atoms ab. Er maß, wie viel Weihrauch verbrannt werden musste, bevor er in einer großen Kapelle wahrnehmbar war, und er berechnete, mit wie vielen Weihrauchpartikeln er begonnen hatte. Und überraschenderweise lag er gar nicht so falsch . Dann, Anfang des 19. Jahrhunderts, erkannte John Dalton, dass die chemischen Bestandteile bekannter Flüssigkeiten und Gase immer ganzzahlige Verhältnisse verschiedener Elemente enthalten. So wie Wasser immer aus zwei Teilen Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff besteht und nicht etwa [Musik] aus eineinhalb Teilen Sauerstoff. Dies war der Beweis dafür, dass es eine kleinste Einheit der Materie geben muss, die wie LEGO-Bausteine ​​funktioniert und aus der all die Dinge um uns herum bestehen. Ein paar Jahrzehnte später konnten wir einen Blick auf diese LEGOs im Einsatz erhaschen. Im Jahr 1827 beobachtete der Botaniker Robert Brown Pollenkörner, die in einer vollkommen stillen Wasserpfütze schwebten, [Musik] und bemerkte, dass sie sich immer wieder unvorhersehbar bewegten. Und Albert Einstein zeigte später, dass das spontane kleine Wackeln [Musik] der Pollen tatsächlich durch Kollisionen mit unsichtbaren Wassermolekülen verursacht wurde. Das bedeutete, dass Atome reale physikalische Objekte sind, aber wie sehen diese Atome eigentlich aus? In den 1890er Jahren, J.J. Thomson leitete etwas Elektrizität in eine Vakuumröhre und sah einen Lichtstrahl, der sich zwischen den beiden Enden erstreckte. Und er konnte diesen Strahl mit Magneten ablenken, was bedeutete, dass selbst neutral geladene Atome aus kleineren Teilen bestehen mussten, von denen einige negativ geladen waren, nämlich Elektronen. [Musik] Und Thomson schlug vor, dass diese Elektronen wie Schokoladenstückchen in einem Keks um das Atom verstreut seien. Nun ja, auch dieses Bild erwies sich als falsch, aber es klingt köstlich. Später schoss Ernest Rutherford winzige positiv geladene Teilchen auf eine Goldplatte und bemerkte, dass die Teilchen gelegentlich, anstatt hindurchzugehen, abprallten. Dies zeigte, dass das Atom einen dichten, positiv geladenen Kern in der Mitte besitzt, während der Rest [Musik] größtenteils aus leerem Raum besteht. Wenn ein Atom die Größe eines Baseballstadions hätte, wäre der Atomkern etwa so groß wie ein Baseball. Okay, und was ist dann mit den Elektronen? Wie werden die Schokoladenstückchen verteilt, wenn der Keks größtenteils aus leerem Raum besteht? Niels Bohr schlug Anfang des 20. Jahrhunderts eine Idee vor . Er erhitzte Wasserstoff und bemerkte, dass dieser diese deutlich erkennbaren und vorhersehbaren Lichtfarben abgab. Also entwarf er ein Modell, in dem die Elektronen in diesen deutlich abgegrenzten Bahnen um den Atomkern herum leben, [Musik] wie Planeten, die einen Stern umkreisen. Und so kamen wir zu dem uns allen bekannten, emoji-freundlichen Atommodell, das aber auch falsch ist. Aber darauf kommen wir später zurück. Diese Experimente haben uns also ein recht gutes Bild davon vermittelt, wie ein Atom aussehen sollte. Wir müssen nur ein Foto davon machen und dann sehen, ob es übereinstimmt, richtig? Nicht so schnell. Sehen Sie, das Problem ist, dass Atome [Musik] wirklich winzig sind. Ein Atom ist im Vergleich zu einem Apfel etwa so klein, wie ein Apfel im Vergleich zur gesamten Erde. Das kleinste Objekt, das das menschliche Auge auflösen kann, ist etwa 1/10 Millimeter groß. Das entspricht etwa der Breite eines menschlichen Haares. [Musik] Sichtbares Licht selbst hat eine Wellenlänge, die etwa tausendmal kleiner ist als diese, [Musik] einige hundert Nanometer. Das entspricht etwa der Größe eines typischen Bakteriums, wie zum Beispiel E. coli. Der Durchmesser eines einzelnen Atoms ist jedoch tausendfach kleiner als der des sichtbaren Lichts selbst. Licht, das wir physikalisch sehen können, kann nicht von einem Atom reflektiert werden und bleibt daher für immer unsichtbar, egal wie weit wir heranzoomen. Aber was ist mit all dem Licht, das wir nicht sehen können? Und was ist mit dem Rest des elektromagnetischen Spektrums? In den 1890er Jahren entdeckten Wissenschaftler [Musik] zufällig Röntgenstrahlen, eine viel energiereichere Form des Lichts mit einer Wellenlänge, die 10.000 Mal kleiner ist [Musik] als die, die wir sehen können. Das bedeutet, dass es unsere Haut [Musik] direkt durchdringen und Schatten von dichten, festen Objekten wie Knochen hinterlassen kann. Ein paar Jahrzehnte später begannen Wissenschaftler auch, Röntgenaufnahmen von Molekülen anzufertigen. Dieses berühmte Röntgenbild, das Rosalind Franklin 1951 aufnahm, inspirierte beispielsweise die Erkenntnis, dass die DNA ihre verdrehte Doppelhelixform besitzt . Aber selbst Röntgenstrahlen sind nicht klein genug, um Atome sichtbar zu machen. Deshalb mussten die Wissenschaftler etwas noch Kleineres ausprobieren, nämlich die Elektronen selbst. Erinnert ihr euch noch an diese coolen Spielzeuge mit all den Anstecknadeln? So funktioniert im Prinzip ein Elektronenmikroskop. Es richtet einen Elektronenstrahl auf ein Objekt [Musik] und kartiert dessen Oberfläche, indem es beobachtet, wie die Elektronen abprallen oder hindurchgehen. Elektronenmikroskope können beeindruckend gruselige 3D-Bilder von sehr kleinen Objekten erzeugen und sogar die Atomreihen in etwas wie einem Kristall abbilden, aber es fehlt ihnen immer noch an der Auflösung, um einzelne Atome zu erkennen. Dazu müssen wir vom Sehen zum Fühlen übergehen. Bei hochentwickelten Elektronenmikroskopen wird eine ultradünne, geladene Nadel über das zu untersuchende Material geführt, ähnlich wie bei einem Plattenspieler. Indem sie verfolgen, wie Elektronen in dem, was sie sehen wollen, an der Spitze ziehen oder vibrieren [Musik], können sie einzelne Atomveränderungen auflösen. Durch Anlegen einer kleinen zusätzlichen Spannung können wir auch einzelne Atome herumziehen. Genau das hat diesen, den kleinsten Film aller Zeiten, ermöglicht. Dann fanden Wissenschaftler heraus, wie man einzelne Atome in eine Art Falle setzen kann. Dieses Foto wurde 2018 mit einer normalen Digitalkamera aufgenommen. Ein Strontiumatom wurde in einem elektrischen Feld gefangen, mit einem Laser beschossen und anschließend mit einer Langzeitbelichtung des von ihm zurückgestrahlten Lichts fotografiert. Wenn Sie genau in die Mitte schauen, sehen Sie einen blassblauen Punkt, der im dunklen, leeren Raum schwebt. Entschuldigung, [räuspert sich] immer wenn ich " blasser blauer Punkt" sage, kommt diese Stimme einfach heraus. Das da ist ein Atom. Oder etwa nicht? Ich meine, es ist so ähnlich, als würde man nachts die Lichter eines weit entfernten Autos sehen. Ich meine, man kann nicht sagen, dass man weiß, wie das Auto aussieht. Haben Sie das Auto also wirklich gesehen? Darüber kann man in den Kommentaren streiten. Das führt uns zu diesem Bild. Das ist die hochauflösendste Aufnahme, die wir von [Musik-]Atomen haben. Die Entdeckung stammt von Forschern der Cornell University aus dem Jahr 2021. Sie beschossen ein Material mit Elektronen aus verschiedenen Winkeln und zeichneten auf, wie diese abprallten. Anschließend nutzten sie ausgeklügelte Computerverfahren, um zu rekonstruieren, wo die Atome gewesen sein müssen, um dieses Muster zu erzeugen. Das Ergebnis ist dieses Bild. Zählt das also als die Beobachtung eines Atoms? Ich meine, es kommt mir so vor, als wäre man in einem dunklen Raum und würde mit einer Menge Kugeln auf eine Skulptur schießen. Man kann sich ansehen, wo die Kugeln eingeschlagen sind und daraus ein Bild von der Form der Skulptur zeichnen , [Musik] aber haben Sie die Skulptur tatsächlich schon einmal gesehen ? Nun, ich denke, es kommt darauf an, was man unter „sehen“ versteht. Ein Purist würde vielleicht sagen, dass Sehen bedeutet, Licht mit bloßen Augen einzufangen. Und in diesem Fall haben wir mit Sicherheit kein Atom gesehen. Selbst wenn man den Einsatz ausgeklügelter Geräte zur Verstärkung dieses Lichts mitzählt, dann immer noch nein. Aber können wir etwas sehen, indem wir es fühlen (Musik) ? Ich meine, Menschen mit Sehbehinderung können Blindenschrift lesen. Sie können die dreidimensionale Struktur von Kunstwerken in taktilen Museumsexponaten [Musik] visualisieren. Ist das etwa weniger Sehen als das Sehen mit unseren Augen? Ich habe wirklich keine Antwort darauf, aber es fühlt sich irgendwie anders an. Doch es gibt noch einen weiteren Haken, wenn es darum geht, ein Atom zu sehen. Und das stellt die ganze Angelegenheit sozusagen auf den Kopf. Erinnert ihr euch an Bohrs Atommodell? Nun, es stellt sich heraus, dass ein Atom auch nicht so funktioniert. Sehen Sie, im letzten Jahrhundert haben wir gelernt, dass Atome tatsächlich viel, viel seltsamer sind . Dies ist das Reich der Quantenmechanik, wo alles, was Sie über die Welt zu wissen glaubten, einfach über Bord geworfen werden kann. Es gibt dieses berühmte Experiment, bei dem Wissenschaftler einzelne Elektronen [Musik] auf einen Schirm mit zwei kleinen Schlitzen schießen . Wenn man jeweils ein Elektron auf den Bildschirm schießt, würde man erwarten, dass zwei kleine Linien an der dahinterliegenden Wand erscheinen , richtig? Stattdessen sieht man tatsächlich ein Streifenmuster. Das kann nur dadurch geschehen, dass sich jedes einzelne Elektron nicht wie ein Teilchen, sondern wie eine sich ausbreitende Welle verhält. [Musik] Sie durchläuft beide Spalte gleichzeitig, und dann interferiert jede Welle mit sich selbst. Das ist total seltsam. Was aber noch seltsamer ist: Wenn man einen kleinen Detektor installiert, um zu verfolgen, durch welchen Spalt das Elektron hindurchgeht, sieht man ein anderes Muster an der Rückwand. Zwei deutlich voneinander getrennte Linien, als ob sich die Elektronen wie Teilchen verhalten würden. Wie können wir das verstehen? Nun ja, um ehrlich zu sein, sind sich die Physiker da immer noch nicht ganz sicher. Darüber wird schon seit fast hundert Jahren debattiert. Machen Sie sich also keine Vorwürfe, wenn Ihnen auch der Kopf schmerzt. Sie sind sich aber weitgehend einig, dass ein Elektron vor seiner Messung eigentlich keine Position hat. Es existiert irgendwo in einer Wolke. Es gibt eine Wahrscheinlichkeit, die beschreibt, wo [Musik] sein könnte, wenn man sie messen würde, aber das bedeutet nicht, dass sie in jedem Moment tatsächlich vorhanden ist. Man kann es sich ungefähr so ​​vorstellen , wobei jeder Punkt die Stelle darstellt, an der die Elektronen [Musik] gemessen werden könnten. Je dichter die Punkte gepackt sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie sich an diesem Ort befinden. [Musik] Aber man bemerkt, wie diese Wahrscheinlichkeiten am Ende orbitartige Formen annehmen. Sie ähneln denen, die wir gewohnt sind zu sehen, aber es gibt einige wirklich wichtige Unterschiede zu diesem alten Planetenmodell, und sie sind sehr seltsam. In gewisser Weise ist ein Atom tatsächlich größtenteils leerer Raum und gleichzeitig auch nicht. Es ist erfüllt von dieser Wolke aus Elektronenmöglichkeiten. Was bedeutet das also für unser Bestreben, ein Atom zu sehen? Um etwas zu sehen, muss man damit interagieren, sei es, indem man [Musik] Licht darauf reflektiert oder indem man seine Elektronen spürt. Und die Quantentheorie lehrt uns, dass jede Interaktion mit einem Atom dessen Verhalten verändert. Wie sieht das Atom aus, wenn wir es nicht beobachten? Das könnte eine unmögliche Frage an das Universum sein. Wir können es nicht wissen. Okay, aber das führt uns zurück zur ersten Frage. Wenn Atome so seltsam und schwer fassbar sind und alles aus Atomen besteht, wie können wir dann überhaupt etwas sehen? Ich meine, wenn Teile des Universums unsichtbar sind, wie können wir dann das Haus sehen? Die Antwort lautet: Viele Atome zu sehen ist etwas ganz anderes, als ein einzelnes Atom zu sehen. Sehen Sie, wenn sich Atome zu Materie zusammenballen, interagieren ihre Elektronen miteinander [Musik] und erzeugen so eine Art vernetzten elektromagnetischen Ozean. Wenn Licht auf das Material trifft, prallt es nicht von einzelnen Elektronen an einzelnen Atomen ab, sondern von diesem kollektiven Meer von Elektronen. Wenn wir uns einen Apfel ansehen, sprechen wir von etwa 10 Millionen Billionen Billionen Atomen, die alle in einem Netz chemischer Bindungen miteinander verbunden sind . Und gemeinsam können sie Licht reflektieren. [Musik] Es ist so ähnlich wie beim Betrachten eines Bildes auf dem Computerbildschirm. Alle satten Farben und Konturen, die Sie sehen, bestehen tatsächlich aus winzigen einzelnen roten, grünen und blauen Pixeln. Die einzelnen Pixel sind nicht zu erkennen, aber man kann die größeren Strukturen sehen, die aus dem gebündelten Licht hervorgehen. Genau wie die Bilder auf Ihrem Bildschirm sind die Objekte, die wir im wirklichen Leben sehen, nur verschwommene Durchschnittswerte dessen, was sich tatsächlich darunter befindet. Wir müssen einfach akzeptieren, dass die Welt, die wir kennen und sehen, aus einer Welt hervorgeht, die wir niemals direkt beobachten können. [Musik] Je tiefer wir in einen Apfel hineinsehen, desto weniger scheinen wir zu sehen. Aber ich meine, ist es nicht genau das, worum es in der Wissenschaft geht, das Unsichtbare sichtbar zu machen ? Das ist im Grunde das, was das Menschsein ausmacht . Wir haben zwar noch nie ein Atom gesehen, aber wir wissen trotzdem, dass sie existieren . Wir finden Wege, ihre Wellen, Schatten und Texturen einzufangen. Irgendwann sammeln wir so viele Informationen an, dass wir mit unglaublicher Genauigkeit vorhersagen können, was wir sehen werden. Ich meine, vergleichen Sie das mal mit der Suche nach Bigfoot. Ich habe ihn auch nicht gesehen , daher kann ich nicht sagen, ob er existiert oder nicht. Vielleicht ist er unsichtbar. Vielleicht lebt er in der Antarktis. Aber wenn Sie mir Berge von wiederholten Beweisen von verschiedenen Orten ohne alternative Erklärung bringen würden, so viele, dass Sie vorhersagen könnten, wo Bigfoots [Musik] Fußabdrücke als nächstes auftauchen werden, dann, nun ja , vielleicht würde sogar ich anfangen, es zu glauben. Genau das haben wir für Atome getan. Wir können sie nicht sehen, [Musik] aber wir kennen sie trotzdem erschreckend gut. Vermutlich besser, als wir uns selbst einschätzen. Indem wir beobachten, wie oft Elektronen in einem Atom ihre Orbitale wechseln, wenn wir sie mit einem Laser beschießen, konstruieren wir [Musik] Uhren, die die Zeit über Milliarden von Jahren messen können, ohne eine Sekunde zu verlieren. [Musik] Wir können die Farbe des Lichts, das beim Wechsel der Elektronenbahnen abgegeben wird, nutzen, um herauszufinden, woraus die Atmosphäre von Planeten besteht, die andere Sterne umkreisen. [Musik] Du bestehst aus Atomen. Jede Zelle in Ihrem Auge, die Licht verarbeitet, besteht aus Atomen. Ihr Gehirn, das die Erfahrung des [Musik-]Sehens konstruiert, besteht aus Atomen. Wir sind die Atome des Universums, die versuchen, uns selbst zu sehen, und scheitern. Das ist ein sehr seltsamer Gedanke und auf merkwürdige Weise [musikalisch] demütigend. Doch wenn man etwas so Einfaches wie einen Apfel genauer betrachtet, kann sich daraus ein ganzes Universum an Geheimnissen [Musik] oder zumindest einige sehr gute Fragen eröffnen. Bleibt neugierig. Und vielen Dank an Planet Wild für die Unterstützung von PBS. Monatlich finanziert ihre Crowdfunding-Community mit über 20.000 Mitgliedern ein Projekt zur Wiederansiedlung bedrohter Arten, zum Schutz der Ozeane und zur Wiederherstellung von Wäldern. Alle ihre Missionen werden durch Video-Updates auf YouTube und Textberichte in ihrer App dokumentiert, die zeigen, welche Art von Arbeit die Planet Wild-Community unterstützt und welche Auswirkungen sie hat. Bei einer ihrer jüngsten Missionen haben sie mit einer einfachen, aber effektiven Lösung verhindert, dass Plastik ins Meer gelangt. Der Beitritt zur Community ist ab einem beliebigen Betrag möglich, und die ersten 100 Personen, die sich mit dem Code SMART5 anmelden, erhalten ihren ersten Monat kostenlos. Danach ist eine Kündigung jederzeit möglich. Um beizutreten, klicken Sie einfach auf den Link in der Beschreibung. Dort können Sie sich auch ihr Missionsvideo zum Kampf gegen Plastikmüll im Meer ansehen. Vielen Dank an alle, die diese Sendung auf Patreon unterstützen. Wie diese tollen Leute in unserer obersten Führungsebene und viele andere, die Teil der Gemeinschaft sind, die diese Show buchstäblich möglich macht. Ohne Ihre Unterstützung könnten wir solche Videos nicht produzieren . Wenn Ihnen die wissenschaftlichen Inhalte gefallen, die wir der Welt präsentieren, und Sie mehr davon sehen möchten, klicken Sie auf den Link unten in der Beschreibung. Dort erfahren Sie mehr darüber, wie Sie unsere Sendung direkt unterstützen können. Be Smart ist ein Produkt echter, organischer, neugieriger menschlicher Gehirne im Zeitalter fragwürdiger KI-Wissenschafts-Schrotts überall. Wenn Sie mehr Inhalte dieser Art sehen möchten , klicken Sie unbedingt auf den Link unten in der Beschreibung. Ich meine, ich würde das gerne mal von einer KI machen sehen. Iss einen Apfel, ja? Hm? Probier das mal. Computer? Du weißt ja gar nicht, wie ein Apfel schmeckt . Mm. Spiele den Film ab. Buu bu … Das kommt dann in die Abspannkarte. Großartig. In Ordnung. Schneiden. Ich darf den Apfel nicht essen. Nein. Richtig.

Wenn ein Raumschiff oder ein Meteor in unsere Atmosphäre eintritt, wird er zu einem Feuerball. Aber diese Hitze [der Musik] entsteht nicht durch Reibung mit der Atmosphäre, wie die meisten Leute denken. Da passiert gerade etwas viel Interessanteres [Musik]. Es benötigt enorm viel kinetische Energie, um ein Raumschiff zum Mond zu befördern. Ich meine, deshalb sind die Raketen so riesig. Aber wenn man langsamer wird, muss die ganze kinetische Energie ja irgendwohin verschwinden, richtig? Nun ja, man könnte riesige Raketen abfeuern, um abzubremsen und etwas kinetische Energie abzubauen, aber man müsste dann auch den ganzen Treibstoff mit sich herumtragen. Deshalb nutzen Raumfahrzeuge die Atmosphäre stattdessen als Bremse . Das ist eine geniale Methode, die gesamte kinetische Energie einfach in Wärme umzuwandeln. Darum ist Reibung nicht das, was [in der Musik] passiert. Ein Raumschiff wie Orion prallt mit einer Geschwindigkeit von 25.000 Meilen pro Stunde in die Atmosphäre . Das ist etwa 40 Mal schneller als ein Passagierjet. Bei dieser Geschwindigkeit kann die Luft vor dem Raumschiff nicht ausweichen. Es wird also einfach sehr heftig gequetscht und zusammengedrückt . Diese Wärme entsteht nicht durch das Aneinanderreiben von Luftmolekülen . [Musik] Das liegt daran, dass das Raumschiff wie ein riesiger Kolben wirkt, der die Luft zu dieser unglaublich dünnen Schicht komprimiert. Und wenn man ein Gas komprimiert, erhitzt es sich. Die Luft wird beim Zusammendrücken so stark erhitzt, dass sie aufhört, Luft zu sein, und zu einem überhitzten Plasma wird. Es handelt sich um einen völlig anderen Aggregatzustand. [Musik] Dieses Plasma kann Temperaturen erreichen, die 10.000° höher sind als die der Sonnenoberfläche. Und es funktioniert wirklich gut. Durch das Zusammenpressen der Atmosphäre zu einem heißen Plasma werden mehr als 99,9 % der kinetischen Energie von Orion entfernt, bevor [Musik] die Fallschirme ausgelöst werden. Und genau deshalb ist es so wichtig, dass Raumkapseln das Gegenteil von spitz sind. Denn diese stumpfe Form erzeugt eine Stoßwelle, die von der Oberfläche weggedrückt wird. So bleibt fast die gesamte Hitze [Musik] vor dem Hitzeschild und berührt das Schiff nicht. Und im Inneren des Raumschiffs herrscht eine angenehme Raumtemperatur. Scharfe, stromlinienförmige Formen, die in der Aerodynamik ansonsten im Prinzip überall funktionieren, verschlimmern den Wiedereintritt tatsächlich . Und deshalb hat jede jemals gebaute bemannte Kapsel die Form eines kleinen, rundlichen Kegels. Folgt mir für weitere coole Wissenschaftsvideos.

Warum gehen die Leute nicht so? Stattdessen schwingen unsere Arme mit dem jeweils anderen Bein. Ich meine, warum bewegen wir überhaupt unsere Arme und verbrauchen dabei all diese zusätzliche Energie, anstatt einfach unsere Beine das von selbst erledigen zu lassen? Anfänglich glaubten einige Wissenschaftler, dass wir diese Art des Gehens einfach von unseren Vorfahren geerbt hätten, die auf vier Beinen gingen. Vierbeiner schwingen ihre Gliedmaßen aber tatsächlich auf vielfältige Weise. Wenn sie langsam gehen, können sie nur ein Gliedmaß vom Boden abheben . [Musik] Pferde werden diagonal paarweise zusammen schwingen. Kamele bewegen oft die Gliedmaßen derselben Seite gleichzeitig. Und Geparden sind manchmal so schnell, dass keine ihrer Gliedmaßen den Boden berührt. Aber für uns scheint das Armschwingen eines unserer Geheimnisse zu sein, um zum zweibeinigen Affen zu werden. Wenn Ihr Bein diese Bewegung ausführt, dreht sich Ihr Oberkörper leicht in diese Richtung. Wenn Sie also Ihren Arm auch nur leicht in die andere Richtung schwingen, wird dieser Rotationsdruck auf Ihren Körper und [Musik] eine Drehkraft auf Ihren Fuß ausgeglichen. Und das ändert sich natürlich je nachdem, wie schnell man geht. Beim Spazierengehen müssen die Arme nicht immer synchron bleiben, da die Rotationskräfte nicht sehr groß sind. Aber wenn du dich schneller bewegst, wollen deine Arme sich [Musik] synchronisieren, um dieser stärkeren Rotation entgegenzuwirken. Das mag zwar nur ein kleiner Energiegewinn sein , aber er kann sich durchaus summieren. Seltsamerweise scheint es so, als ob unser Körper tatsächlich weniger [Musik-] Energie benötigt, um unsere Arme zu schwingen, nicht mehr. Wenn wir langsam gehen, wirken unsere Arme den Kräften entgegen, indem sie einfach frei wie Pendel schwingen. Also, nicht viel Aufwand. Einige Wissenschaftler fanden jedoch heraus, dass wir bei schnellen Bewegungen tatsächlich 12 % weniger Energie verbrauchen, wenn wir die Arme schwingen, als wenn wir sie stillhalten, da das Armschwingen uns daran hindert, Energie für das Gleichgewicht zu verschwenden, und diese stattdessen zum Vorwärtsbewegen nutzt. Und laut diesem Experiment verbrauchen Leute, die wie ein Idiot rennen wie ich, etwa 25 % mehr Energie. Das ist also der Grund, warum Geher so aussehen und nicht so . Folgt mir für weitere coole Wissenschaftsvideos.

Bereits im Jahr 2001, nach den Anschlägen vom 11. September, sammelten Wissenschaftler Kotproben von Nordatlantischen Glattwalen. Im Kot können Wissenschaftler den Gehalt an Stresshormonen, Darmbakterien, Fortpflanzungshormonen und sogar DNA messen. Und sie stellten fest, dass nach dem 11. September die Konzentration der Stresshormone im Walkot plötzlich viel niedriger war als zuvor. Sie erkannten, dass es unmittelbar nach den Angriffen weniger Schiffsverkehr gab und dass dadurch auch weniger Lärm im Wasser herrschte, der die Wale stresste. Die Erforschung von Walen ist nahezu unmöglich. Sie können über 100 Tonnen wiegen. Sie verbringen den größten Teil ihres Lebens unter Wasser. Nicht gerade die Art von Tier, die man beim Tierarzt untersuchen kann. Um die Gesundheit von Walen zu erforschen, sammeln Wissenschaftler daher einige ziemlich seltsame Dinge, die Wale hinterlassen . Sollten Sie also kein Glück haben und keine Hundehaufen zum Sammeln finden, kann eine Drohne helfen. Dieser hier heißt SnotBot. Es ist mit diesen Petrischalen ausgestattet, damit Forscher, wenn sie über das Blasloch eines Wals fliegen , etwas Nasenschleim auffangen können. Das ist frischer Walrotz. Der Wal-Rotz enthält außerdem Hormone und andere Indikatoren für den Gesundheitszustand und die Ernährung des Wals. Es ist von unschätzbarem Wert für die Sammlung von Daten über den Gesundheitszustand dieser mysteriösen Riesen. Kein Kontakt erforderlich. Doch es gibt eine ungewöhnliche Probe, von deren Entdeckung Walforscher träumen: Ohrenschmalz von Walen. Das ist richtig. Bartenwale besitzen keine Ohröffnungen, aber da ihre Vorfahren einst an Land lebten, haben sie immer noch Gehörgänge, die ihr ganzes Leben lang diese wachsartigen Pfropfen produzieren . Das ist Ohrenschmalz von Walen, und es wird nach dem Tod eines Wals gesammelt . Man kann einen aufschneiden und ihn buchstäblich wie Baumringe lesen. Durch das Lesen dieser Schichten können sie feststellen, wie alt der Wal ist, welche Schadstoffe er aufgenommen hat und wie sich seine Stresshormone von Jahr zu Jahr verändern. Es ist im Grunde eine vollständige chemische Biografie. Sammlungen von Ohrenschmalzpfropfen haben es Wissenschaftlern ermöglicht, die Stressgeschichte der Wale über ein Jahrhundert hinweg zu verfolgen – von den Tagen des industriellen Walfangs über die Weltkriege bis hin zum Klimawandel. Wale können zwar sprechen, aber sie können uns nichts über sich selbst erzählen. Deshalb mussten wir ein wenig kreativ und eklig werden. Folgt mir für weitere coole Wissenschaftsvideos.

– This is how much black mamba venom it takes to kill a human. So ask yourself, who would be crazy enough to fight them? Honey badgers. It's always honey badgers. They don't give a- (owl hooting) Now they've got superpowers, right? Thick, loose skin and resistance to the neurotoxins in snake venom. Mongooses and some skinks are also resistant to snake venom. But snakes aren't the only venomous animals. The bark scorpion sting is one of the most venomous in North America. It's so painful, you'll wish you're dead, which it can also do. It can make you dead. But the four-inch long grasshopper mouse doesn't care. It uses that venom as a painkiller and then it eats the scorpion. That's metal. I think are pretty gnarly below the waves, too. There are leatherback sea turtles eating jellyfish because they have these spikes in their esophagus to protect them from the venomous stings of all that ouchie spaghetti. And pufferfish are full of this toxin called tetrodotoxin or TTX. And what's weird and pretty cool is pufferfish don't actually make that TTX. They get it from a bacteria that's part of their diet. A TTX is super toxic to humans. That's why you should only eat pufferfish if it's prepared by someone who knows what they're doing. And personally, I would probably think twice even then. Not only are pufferfish immune to TTX, they've made the deadly poison useful. Males seem to track it to find eggs to fertilize. And a mother pufferfish pass it on to their larva for protection. And scientists have found that young pufferfish are less aggressive when they're raised on a diet with TTX compared to those that don't get it. So the more toxic they are, the more chill they are. Maybe that makes them the most toxin-resistant animal on earth. What do you think? Let me know in the comments. Follow me for more cool science videos.

Mein Herz schlägt im Moment fast 100 Mal pro Minute schneller als normal. Ich schwitze so stark, dass ich bis zu einem Liter Flüssigkeit pro Stunde verlieren könnte. Wenn ich zu lange in diesem Raum bleibe, ohne mich abzukühlen, könnte ich sterben. Ich befinde mich mitten in einem Experiment, um die Fähigkeit des menschlichen Körpers zu testen, mit extremer Hitze umzugehen. In diesem Zimmer ist es heiß, bestimmt 100° Fahrenheit. Ich habe schon öfter solche Temperaturen erlebt , aber das ist nicht das Schlimmste. Der Killer ist die Luftfeuchtigkeit. Bei dieser Luftfeuchtigkeit kann mein Schweiß einfach nicht verdunsten. Mein körpereigenes Kühlsystem funktioniert einfach nicht so, wie es sollte . Derartige Zustände treten bereits regelmäßig für Hunderte von Millionen Menschen auf der Erde auf. Und laut Wissenschaftlern wird es immer mehr von uns schneller treffen, als wir es uns auch nur vorstellen können. Ich betrete dieses Hitzeforschungslabor, um Ihnen zu zeigen, was mit unseren Körpern passiert, wenn wir [Musik] extremer Hitze ausgesetzt sind, wie wir unsere Welt so gebaut haben, dass manche Menschen tödlicher Hitze ausgesetzt sind, wie wir das ändern können und warum die eine Zahl, die wir bisher verwendet haben, um uns zu sagen, wann es zu heiß ist, falsch ist. Und ich bereue es jetzt schon. [Musik] Hey ihr Schlaumeier, hier ist Joe. Die Welt ist heißer als früher. Das ist einfach eine Tatsache. Die globalen Durchschnittstemperaturen sind in den letzten 50 Jahren um etwa 1,2 °C gestiegen. Das klingt vielleicht nicht nach viel, aber jede vierte Hitzewelle seit dem Jahr 2000 wäre ohne den Klimawandel unmöglich gewesen. Immer mehr Menschen sind häufiger und länger extremen Bedingungen ausgesetzt. Wie gefährlich ist extreme Hitze also tatsächlich? Wenn man nach Daten darüber sucht, wie viele Menschen an extremen Temperaturen sterben, stößt man tatsächlich auf etwas Merkwürdiges. Die Zahl der Todesfälle durch Kälte übersteigt die der Todesfälle durch Hitze um ein Vielfaches, so scheint es zumindest. Diese Daten verschleiern etwas wirklich Entscheidendes. Die meisten Todesfälle, die wir auf die Temperatur zurückführen, ereignen sich in dieser gemäßigt kalten Zone. Und das hat einen einfachen Grund. Es ist nicht so, dass mäßige Kälte heimlich gefährlich wäre [Musik] oder so. Das ist eben so, dass die Menschen die meiste Zeit unter diesen Bedingungen verbringen . Fakt ist: Das Risiko, zu sterben oder sich zu verletzen, steigt bei höheren Temperaturen viel schneller an als bei niedrigeren. In den USA sind Hitze und Hitzewellen die häufigste Ursache für wetterbedingte Todesfälle. Sie haben in den letzten 30 Jahren mehr Menschen getötet als Hurrikane und Tornados zusammen. Und an manchen Orten werden Hitzewellen buchstäblich unerträglich. Bei bestimmten Temperaturen überhitzt der menschliche Körper so sehr, dass er seine Funktionen einstellt. Dann ist das Spiel vorbei. Doch was genau an der Hitze kann für unseren Körper so gefährlich sein? Und was können wir tun, um das Leben in einer heißeren Welt sicherer zu gestalten? Im Jahr 2001 trainierte der All-Pro-Offensive-Lineman Korey Stringer in voller Schutzausrüstung, als der Hitzeindex 110° erreichte. Ihm wurde übel, doch als die Trainer merkten, was los war, hatte seine Körpertemperatur bereits 108° erreicht und er starb später. Die Überlebenden von Korey gründeten dieses Forschungslabor, das sich der Verhinderung des plötzlichen Hitzetodes widmet. Und genau dorthin kam ich, um mich richtig auszupowern und von Forschern wie Becca zu lernen, was mit unserem Körper unter extremen Bedingungen passiert. Wir wurden mit der Mission und dem Ziel gegründet, nicht nur die Leistung, Gesundheit und Sicherheit von Sportlern zu verbessern und katastrophale Verletzungen zu verhindern, sondern auch die von Soldaten, Kriegsteilnehmern und Arbeitern. Hitze stellt für all diese Personen eine der größten Gefahren dar. Wir alle verbringen zumindest einen Teil unseres Lebens im Freien – sei es beim Leben, bei der Arbeit oder beim Spielen. Und je mehr wir die Erderwärmung vorantreiben, desto gefährlicher werden diese Dinge . Ich glaube, was die Leute immer wieder überrascht, ist, dass Hitze unter den vier häufigsten Todesursachen im Sport zu finden ist. Und diese vier Hauptursachen für Kredite machen 90 % der Todesfälle aus, die wir beobachten. Extreme Hitze hat extreme Folgen für unseren Körper. Um herauszufinden, welche Konsequenzen das hat, muss ich aufs Fahrrad steigen. Dieses Fahrrad wird heute mein Zuhause sein. Zunächst müssen wir eine Ausgangsbasis festlegen. Wir haben den Raum also so gestaltet, dass er den Bedingungen eines schönen, angenehmen Frühlingstages entspricht. Es sind perfekte Bedingungen. Ich könnte das stundenlang machen. Kinderleicht. Aber schauen wir uns einmal an, was in meinem Körper passiert, wenn ich anfange, aktiv zu werden. Wenn ich anfange, meine Muskeln anzuspannen, um die Pedale zu treten, verbrauchen meine Zellen mehr Energie. Jede Zelle in unserem Körper benötigt ein Molekül namens ATP. Sie ist die Hauptenergiequelle, die unsere Muskeln in Bewegung hält, unser Gehirn funktionieren lässt und unser Herz schlagen lässt. Ihre Zellen enthalten ein Kraftwerk namens Mitochondrien. Sie [die Musik] sind wie kleine Fabriken, die aus Glukose und Sauerstoff ATP herstellen und so die Batterien unserer Zellen aufladen . [Musik] Aber um diese Energie in Bewegung umzuwandeln, muss ich das ATP chemisch aufspalten . Tatsächlich sind wir im Umgang mit unserer Energie gar nicht so effizient. Bei jeder Muskelkontraktion entstehen also etwa 80 % der Nebenprodukte dieser Kontraktion als Wärme. Egal ob du dein Körper bis zum Äußersten ausreizt, im Bett liegst oder was auch immer, unser Körper produziert und verbraucht ständig ATP. Beim Sport steigt der Kalorienverbrauch jedoch enorm an , und damit auch die erzeugte Wärmemenge. Wir sind wie kleine Lokomotiven, die Treibstoff verbrennen, um Wärme zu erzeugen und diese dann in Arbeit umzuwandeln. [Musik] Und genau das passiert jetzt. Ich meine, ich fange schon an zu schwitzen. Es ist viel los, aber es ist angenehm. Warm, aber gemütlich. Ein kleiner Tupfer. Die Kontraktion meiner Skelettmuskulatur beim Radfahren kann 20- mal mehr ATP verbrauchen, als wenn ich einfach nur auf dem Sofa faulenzen würde. [Musik] Und all diese Wärme wird von meinen Zellen und meinem Blut aufgenommen, wodurch meine innere Körpertemperatur weit über meine ideale Temperatur ansteigt. [Musik] Das könnte gefährlich werden, wenn mein Körper keinen Weg findet, diese überschüssige Hitze loszuwerden und sich abzukühlen. Ihr Körper muss diese Übung nicht nur mit Energie versorgen , sondern sich gleichzeitig auch abkühlen . Die Durchblutung geht also nicht nur zu den Muskeln, sondern nun auch zur Haut, denn Haut, Schweiß und die Verdunstung dieses Schweißes sind der Hauptmechanismus, mit dem wir Wärme abgeben. Im Moment nehmen Nervenzellen, sogenannte Thermorezeptoren, also wahr, dass meine innere Temperatur ansteigt. Sie senden eine Nachricht an das Thermometer in meinem Gehirn, die meinem Körper signalisiert, dass es Zeit ist, etwas Wärme abzugeben. Ich sende unbewusste Signale an meine Blutgefäße, die ihnen signalisieren, sich zu erweitern und warmes Blut zur Haut zu leiten, um den Kühlprozess einzuleiten. Ihr Körper besteht zu einem großen Teil aus Wasser, und dieses Wasser kann sich in all diesen verschiedenen Kompartimenten befinden. [Musik] Das Wasser in deinem Blut ist also das, was deinen Schweiß mit deiner Haut verbindet. Unser Schweiß besteht zu 99 % aus Wasser und zu 1 % aus anderen Stoffen wie [Musik] Natrium, Kalium, anderen Spurenelementen, sogar aus Dingen wie Proteinen, Steroiden, Hormonen und Abfallprodukten. Die Schweißdrüsen transportieren diese wässrige Mischung an die Oberfläche meiner Haut und verwandeln meinen Körper so im Grunde in eine Klimaanlage. Wenn der Schweiß mit der Luft in Berührung kommt, kann das Wasser verdunsten. Wenn Wassermoleküle vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergehen, benötigen sie einen Schub, um sich schneller zu bewegen, und dieser stammt aus der Wärmeenergie, die sie beim Verdampfen mit sich führen . Die Wärme, die sich in meinem Körper befand, wird an die Umgebung abgegeben und kühlt mich dabei ab. Oh, fantastisch. Das könnte ich den ganzen Tag machen. Vielleicht nicht den ganzen Tag, aber es ist bequem. Als ob mein Körper abkühlt. Es fühlt sich großartig an. Was passiert aber, wenn das Verdunstungskühlsystem meines Körpers nicht funktioniert? Das Gefährliche an dieser nächsten Prüfung ist nicht nur das Radfahren in der Hitze. Es ist diese Zahl, die Feuchtkugeltemperatur. Es ist eine bessere Methode, um festzustellen, wie gefährlich extreme Hitzebedingungen tatsächlich sind. Die Feuchtkugeltemperatur gibt uns einen Eindruck davon, wie viel Verdunstung und Abkühlung bei einer bestimmten Temperatur und Luftfeuchtigkeit stattfinden kann. Sehen Sie, bei niedriger Luftfeuchtigkeit sorgt die Verdunstungskühlung dafür, dass die Temperatur, die Sie tatsächlich empfinden, niedriger ist als die Temperatur der Luft um Sie herum. Schwitzen ist ein ziemlich erstaunlicher Trick, aber je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto stärker ist die Luft mit Wasser gesättigt und desto weniger Verdunstung kann stattfinden, was zu einer geringeren Kühlung führt. Deshalb fühlt sich 95° in der Wüste viel weniger schlimm an als 95° in Austin. Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, dass 95° F bei 100% Luftfeuchtigkeit die Temperatur ist, bei der unsere Klimaanlage im Haus nicht mehr funktioniert. Das ist sozusagen unsere Grenze. Jahrelang gingen wir davon aus, dass etwa 6 Stunden Aktivität unter diesen Bedingungen die Grenze dessen seien, was Menschen überleben könnten, [Musik] aber das änderte sich im Jahr 2022. Wissenschaftler fanden heraus, dass unsere Körper bei ausreichender Luftfeuchtigkeit die Fähigkeit verlieren, sich bei viel niedrigeren Temperaturen abzukühlen. [Musik] Nur 79 bis 88° F auf der Feuchtkugeltemperaturskala. Das ist viel niedriger als wir ursprünglich angenommen hatten, [Musik] und bedeutet, dass an einem 80°-Tag bei 80% Luftfeuchtigkeit selbst ein junger, gesunder Erwachsener [Musik] innerhalb von nur 6 Stunden einen tödlichen Hitzschlag erleiden könnte . Doch die Berechnung dieser Gefahrenschwelle auf dem Papier ist eine Sache [in der Musik]. Wie fühlt es sich an, meinen Körper unter extremsten Hitze- und Feuchtigkeitsbedingungen auf die Probe zu stellen ? Das werden wir als Nächstes testen. Dies ist das Vorher-Bild. Seht nur, wie trocken ich bin. Schau mal, wie bequem das ist. Mal sehen, wie sich die heiße Variante anfühlt. Bei diesem Test wird alles ganz anders laufen. Die Temperatur in diesem Raum ist auf 100° eingestellt und wir erhöhen die Luftfeuchtigkeit auf 60%, sodass die Feuchtkugeltemperatur bei etwa 99,5 liegt, was bedeutet, dass die Wärmeregulierungssysteme meines Körpers nicht funktionieren werden. Das bringt uns genau hierher, mitten in die Gefahrenzone. [Musik] Normalerweise lautet die besondere Empfehlung unter diesen Bedingungen, drinnen zu bleiben. Tu das nicht, aber ich tue es trotzdem. Ich werde aber unter sorgfältiger ärztlicher Aufsicht stehen und bereit sein, den Test abzubrechen, falls mir zu heiß wird. Es dauert nicht lange, bis dieser Test anders verläuft als der erste . Wir liegen knapp unter 20 Meilen pro Stunde. Die Hitze ist sofort spürbar. Wir sind erst ein paar Minuten drin. Ich bin schon total verschwitzt. Jetzt gibt es kein Zurück mehr. Mein Gehirn sendet die gleichen Signale an meine Blutgefäße und Schweißdrüsen. Mein Körper versucht das zu tun, wozu er sich entwickelt hat: Wasser zu nutzen, um Wärme aus dem Inneren meines lodernden Infernos von einem Körper nach außen zu transportieren, damit ich nicht überhitze. Das ist ein seltsames Gefühl, denn die Anstrengung fühlt sich gar nicht so groß an. Es ist einfach zu heiß. Sogar meine Handflächen sind heiß. Wegen der hohen Luftfeuchtigkeit kann mein Schweiß nicht verdunsten. Mir läuft der Schweiß aus jeder Pore meines Körpers . Es ist, als ob ein Wasserhahn an meiner Stirn angeschlossen wäre. Und nichts davon verdunstet. Mein Körper kühlt sich nicht ab, daher steigt meine Körperkerntemperatur wieder an , und mein Körper scheidet immer mehr Wasser aus – ein vergeblicher Versuch, sich abzukühlen. Ich verliere außerdem Elektrolyte, die entscheidend dafür sind, dass meine Körpersysteme im Gleichgewicht bleiben, wie zum Beispiel die elektrischen Signale, die mein Herz am Schlagen und meine Muskeln in Bewegung halten. Oh, hallo. Wir sind fast 30 Minuten dabei. Die Zeit vergeht wie im Flug, wenn man Spaß hat. Ich trinke Wasser, aber mein Körper verliert derzeit schneller Wasser und Elektrolyte, als ich sie wieder aufnehmen kann. Wenn das Blut an Wasser verliert, wird es dickflüssiger [Musik]. Das bedeutet, dass Ihr Körper noch härter arbeiten muss, um das Blut durchzupumpen und Ihre Muskeln und Ihr Gehirn mit Sauerstoff zu versorgen. [Musik] Wie lange kann ich das noch durchhalten? Wir befinden uns nun offiziell in der Phase des Trainings, in der es darum geht, die Sache durchzuziehen. Ich werde langsam müde, aber noch 10 Minuten. Ich kann das schaffen. Da meine Körpertemperatur immer weiter steigt und ich dadurch Wasser und Elektrolyte verliere, die ich zum Funktionieren benötige, könnte mein Körper bald anfangen, seine Funktionen einzustellen. Das bedeutet [Musik-]Kopfschmerzen, Schwindel, Krämpfe, Erbrechen. Diese Symptome können sich auf das Gehirn ausbreiten und Verwirrung, Delirium, Bewusstlosigkeit und schließlich sogar den Tod zur Folge haben. Aber nicht heute. Oh mein Gott. Mein Hemd ist so schwer. Ich glaube, das war's . Das ist so viel Schweiß, wie ich körperlich erzeugen kann. Bei der sportlichen Anstrengung, so sehr ich mich auch angestrengt habe, fängt der Körper einfach an, verrückt zu spielen. Das Gehirn setzt aus. Ich wusste nicht, dass es physisch möglich ist, so stark zu schwitzen. Ich [schnaubt] habe nach jeder Sitzung einen Reaktionstest durchgeführt , [Musik] kalt und warm. Man kann die Auswirkungen von Dehydrierung und erhöhter Körpertemperatur auf meine Gehirnfunktion sehen. Ich bin langsamer und ungenauer. Ich kann nicht sprechen. Das erfordert meine volle Konzentration in meinem gesamten [Musik-] Gehirn. Ich spüre, wie die Erschöpfung einsetzt . Wie lange habe ich noch Zeit? Oh mein Gott. Während des Tests bei extremer Hitze verlor ich 3 Liter Schweiß pro Stunde. Selbst mit dem, was ich getrunken habe, habe ich allein durch Wasser mehr als ein Kilogramm Nettogewicht verloren. Das sind mehr als 1 % meines Körpergewichts. Mein Puls erreichte fast meinen absoluten Maximalwert, und meine Körpertemperatur lag nur wenige Zehntel Grad unter dem Punkt, an dem wir die lebenserhaltenden Maßnahmen abbrechen mussten, um mögliche Schäden an meinen Organen und, Sie wissen schon, meinem großen Gehirn zu vermeiden. Und es hätte noch schlimmer kommen können, denn eigentlich bin ich gut an Hitze gewöhnt. Starkes Schwitzen ist ein Zeichen dafür, dass man fit ist. Es ist auch ein Zeichen dafür, dass man sich an das Training in der Hitze gewöhnt hat und der Körper weiß, wie er damit umgehen soll. Du willst also schwitzen. Ich lebe in einem heißen Ort, Texas, und ich bin sehr aktiv. Mein körpereigenes Kühlsystem weiß also bereits, wie es reagieren soll, oder versucht es zumindest. Das bedeutet, dass ich für ein Experiment wie dieses besser geeignet bin als jemand, der beispielsweise in Kanada [Musik] oder Nordeuropa lebt. Orte, an denen die Bedingungen diese Extreme nur selten oder nie erreichen. [Musik] Wenn sich Ihr Körper an eine heiße Umgebung gewöhnt hat, passt er sich an und ist in der Lage, sich besser auf Hitzestress vorzubereiten. Dank der Forschung von Wissenschaftlern wie diesen lernen wir viel darüber, wie wir Menschen dabei helfen können, [Musik] an Hitze anzupassen und sicherer zu bleiben. Die gute Nachricht ist, dass sich unser Körper bei sorgfältiger Durchführung erstaunlich schnell an Hitze gewöhnen kann. Schon nach ein bis zwei Wochen Eingewöhnungszeit kann unser Körper lernen, besser auf extreme Hitzebedingungen zu reagieren. Eine der wirklich coolen Eigenschaften der Hitzeakklimatisierung ist, dass der Körper die Elektrolyte speichert und lernt, sie wieder aufzunehmen. Man verliert also nicht mehr so ​​viel, wenn man sich erst einmal akklimatisiert hat. Die Anpassung an die Hitze führt zu einigen wirklich seltsamen körperlichen Veränderungen. Das Plasmavolumen Ihres Blutes steigt um 10 bis 25 % [Musik], sodass Ihnen buchstäblich mehr Flüssigkeit zum Ausscheiden durch Schwitzen zur Verfügung steht. Und man fängt früher an zu schwitzen und schwitzt mehr. Bei gleicher Anstrengung sinkt Ihre Herzfrequenz und Ihre Körperkerntemperatur steigt langsamer an [Musik]. Das sind alles Dinge, die Ihnen helfen, länger kühl zu bleiben. All dies geschieht, weil sich der Mensch zu einem der Lebewesen im gesamten Tierreich entwickelt hat, die am besten Wärme abgeben können . Ich meine, mal ehrlich, fällt Ihnen ein anderes Tier ein, das so verschwitzt und haarlos ist wie wir? Das ist eine wirklich seltsame Aussage. Jedenfalls mussten unsere Vorfahren, als sie vor Millionen von Jahren von den Wäldern in die Savanne zogen, in der Lage sein, mit weniger Schatten zu überleben und längere Strecken zurückzulegen, um Nahrung zu finden. Und um das zu erreichen, haben wir bis zu 5 Millionen Schweißdrüsen über unsere gesamte Haut verteilt – mehr als jedes andere Säugetier, wenn es um die Schweißdrüsendichte geht. Haben Sie schon einmal bei anderen großen Säugetieren wie Wölfen oder Großkatzen bemerkt, dass sie hecheln müssen, um sich abzukühlen, sonst überhitzen sie? Aber Menschen können an einem heißen Tag bis zu 12 Liter ausschwitzen. Das ist mehr als das Fünffache der maximalen Schweißrate beispielsweise eines Schimpansen. Und wo wir gerade von Schimpansen sprechen, wir haben noch eine weitere interessante Fähigkeit entwickelt: Nacktheit. Nun ja, nicht jetzt sofort , aber weniger Fell bedeutete mehr Verdunstung und weniger Wärme, die sich an unserer Haut staute. [Musik] Die Ausdauer und Haarlosigkeit der Urmenschen gaben unseren Vorfahren die Fähigkeit, Beutetiere über weite Strecken zu verfolgen , wodurch sie diese im Grunde ermüdeten und leichter zu fangen waren. Wir gehören zu den ausdauerndsten Tieren der Natur. Die Menschheit brauchte etwa 2 Millionen Jahre, um dieses außergewöhnliche Abkühlungssystem, das wir haben, zu perfektionieren, aber wir haben weniger als 200 Jahre gebraucht, um eine Welt zu erschaffen, die beginnt, es zu überholen. Das Bewusstsein hat in der Sportmedizin definitiv zugenommen . Ich denke, dass die Diskussion auch aufgrund der aktuellen Klimaveränderungen an Fahrt gewinnen musste. Wir erleben eine zunehmende Anzahl von Hitzewellen. Wir beobachten eine längere Dauer der Hitzewellen. Ich glaube also, dass alles zusammenläuft. Gefährliche Feuchtkugeltemperaturen [Musik] sind besonders häufig in der Nähe des Äquators. Es ist dieser perfekte Sturm aus feuchter [Musik] und heißer, aber gefährliche Hitzewellen werden immer häufiger an Orten, wo sie früher nicht vorkamen, [Musik] und wo die Menschen nicht daran angepasst sind. Und selbst an Orten, wo die Menschen an die Hitze gewöhnt sind, werden die Temperaturen so hoch, wie wir in meinem Test gesehen haben, dass unser Kühlsystem einfach nicht mehr mithalten kann . Im Jahr 2015 töteten extreme Hitzewellen in Pakistan und Indien, Ländern, in denen man eigentlich meinen sollte, dass die Menschen an Hitze gewöhnt sind , fast 5.000 Menschen, als die Temperaturen auf fast 120° Fahrenheit anstiegen. Weltweit haben sich extreme Hitze- und Feuchtigkeitsereignisse seit 1979 verdoppelt. Selbst wenn wir die globale Erwärmung in naher Zukunft auf etwa 1,5 °C begrenzen , werden fast 20 % der Weltbevölkerung potenziell tödlicher Hitze und Feuchtigkeit ausgesetzt sein. Wenn wir aber den aktuellen Klimawandelkurs beibehalten, wird geschätzt, dass bis 2050 mehr als 70 % der Weltbevölkerung extreme Hitzewellen erleben könnten. Bis 2100 könnten Städte am Persischen Golf regelmäßig die Gefahrenschwelle von 35 °C ( Feuchtkugeltemperatur) überschreiten. Wir sprechen hier von gefühlten Temperaturen von 165° F. Ich kann mir das beim besten Willen nicht vorstellen, denn solche Bedingungen hat es noch nie gegeben, seit es Menschen gibt. Und da immer mehr Menschen in die Städte ziehen, verschärfen sich die Risiken noch. Städtische Gebiete können bis zu 7° F heißer sein als weniger dicht bebaute Gebiete. Der ganze Beton und Asphalt absorbiert und gibt zusätzliche Wärme ab [Musik] , wodurch eine Wärmeinsel entsteht. Heute leben mehr als 4 Milliarden Menschen in städtischen Gebieten mit erhöhter Hitze. Dinge wie Klimaanlagen können dazu beitragen, die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten, aber Hunderte Millionen Menschen auf der Erde haben immer noch keinen Zugang dazu. Doch das ist einer der schockierendsten Aspekte an der ganzen Sache. In Städten ist das Hitzerisiko nicht gleichmäßig verteilt. In den 1930er und 40er Jahren bewertete die US-Regierung Stadtviertel danach, wie riskant die Investition war. Ein A bedeutete, dass es sich um eine sichere Investition handelte, ein D hingegen, dass es sich um ein Gebiet mit hohem Risiko handelte. Das Endergebnis war, dass Gebiete mit einem höheren Anteil nicht-weißer Einwohner schlechter bewertet wurden und ihnen systematisch der Zugang zu Hypothekendarlehen und Wohneigentum verwehrt wurde. Dieser Prozess, das sogenannte Redlining, führte zu einer weitverbreiteten Segregation. Auch heute noch leiden ehemals als „rote Linien“ bezeichnete Gebiete unter vielen negativen Auswirkungen, unter anderem sind sie anfälliger für extreme Hitze. Ein wesentlicher Grund dafür sind die Unterschiede im Anteil an Grünflächen und Baumbestand in den jeweiligen Gebieten. Mithilfe von Satellitenbildern stellten Forscher fest, dass in den sogenannten Redlining- Vierteln im Durchschnitt etwa 20 % weniger Bäume wachsen . Und in einigen Fällen ist die Anzahl der Bäume im Vergleich zu nicht als rot markierten Gebieten nur halb so groß. Als Folge davon ist es in den sogenannten Redlining-Vierteln heute tendenziell noch deutlich heißer . Das sehen wir in Stadt um Stadt. In manchen Städten kann der Temperaturunterschied zwischen einem Viertel mit der Bewertung A und einem als D eingestuften Viertel bis zu 13° F betragen. Die gute Nachricht ist: Das bedeutet, dass schon etwas so Einfaches wie das Pflanzen von mehr Bäumen uns helfen könnte, eine heißere Zukunft zu überstehen. Baumbestand kann die Temperatur der Bodenoberfläche an einem Sommertag um 10 bis 20° senken . Eine Baumreihe an einer Stadtstraße kann die sommerlichen Lufttemperaturen um bis zu 2 °C senken. Eine Studie berechnete, dass der städtische Baumbestand in den USA jedes Jahr während Hitzewellen mehr als 1.000 Leben rettet und uns eine natürliche Klimaanlage im Wert von etwa 12 Milliarden Dollar bietet . Obwohl sich der Mensch im Laufe der Evolution zu einer unglaublichen Anpassungsfähigkeit entwickelt hat, gibt es dennoch Grenzen dessen, was unser Körper überstehen kann. Dank der Arbeit von Wissenschaftlern wie Becca finden wir jedoch Wege, wie wir Menschen in einer immer heißeren Welt leben, arbeiten, Musik machen und spielen können. Wenn wir beispielsweise Aktivitäten im Freien anhand der Feuchtkugeltemperatur und nicht nur anhand der herkömmlichen Lufttemperatur planen, können wir die Zahl der hitzebedingten Todesfälle erheblich reduzieren. Georgien hat bei der Entwicklung dieser Richtlinien eine Vorreiterrolle eingenommen. Sie haben gezeigt, dass die Daten vor und nach dieser 79%igen Reduzierung bei der Verwendung wetterbasierter Modifikationen aus Georgia stammen. Georgia war früher führend bei den Todesfällen durch Hitzschlag bei Highschool- Sportlern. Wir suchen außerdem nach besseren Möglichkeiten, Menschen abzukühlen, wenn ihnen zu heiß wird [Musik], und arbeiten an tragbarer Technologie, die unsere Körpertemperatur besser misst . Auf diese Weise können wir [Musik-]Leuten helfen, bevor sie diese kritischen Temperaturen erreichen. Wir können nichts an der Tatsache ändern, dass unsere Körper nicht dafür geschaffen sind, in einer heißeren Welt zu leben. Aber was wir tun können, ist, diese großen Gehirne [Musik], die wir im Laufe der Evolution entwickelt haben, zu nutzen, um uns an diese sich verändernde Welt anzupassen. Wir können überdenken, wie wir unsere Städte bauen, neue Technologien entwickeln, die den Menschen, die darin leben, helfen, und auf Veränderungen drängen, die die Sicherheit der Menschen im Angesicht des sich verändernden Klimas gewährleisten. Und wenn mir das Schwitzen im Labor dabei hilft , dann bin ich voll dafür. Bleibt neugierig. Vielen Dank fürs Anschauen dieses Videos und ein ganz besonderer Dank geht an alle, die unsere Show auf Patreon unterstützen, einschließlich dieser netten Leute in unserer höchsten Stufe. Ohne Ihre Hilfe könnten wir Videos wie dieses nicht produzieren . Sie helfen uns dabei, in dieses Labor zu gelangen, damit Sie alle zusehen können, wie ich leide. Ich hoffe, es hat Spaß gemacht. Videos wie dieses erfordern eine Menge Aufwand und Recherche, und wir glauben, dass die Welt ein besserer Ort ist, wenn es mehr solcher Inhalte für neugierige Menschen gibt, die von neugierigen Köpfen entwickelt werden. Wenn ihr also dazu beitragen möchtet, dass wir mehr davon machen, klickt auf den Link unten in der Beschreibung, werdet Mitglied unseres Patreon-Kanals und wir sehen uns im nächsten Video. Ich sitze auf dem Fahrrad und bin kurz davor zu sterben. Voller Action. Viele Schnitte und bam, bam, boom. Es ist so gefährlich. Die beste Klimaanlage, die ich je in meinem Leben erlebt habe.

Warum hat unsere Nase zwei Löcher anstatt nur einem? Zum einen ist das purer Albtraumstoff. Oh je. Das liegt aber zum Teil daran, wie unser Körper auf Wachstum programmiert ist. Und es ist tatsächlich extrem wichtig für unsere Atmung. Aber behalten Sie diesen Gedanken im Hinterkopf. Wir gehören zu einer Gruppe, die man bilateral-symmetrische Tiere nennt. Das bedeutet, wenn man uns in der Mitte teilt, von Kopf bis Fuß, sind wir im Grunde auf beiden Seiten ein Spiegelbild. Und das ist bis in unsere genetischen Anweisungen hinein festgelegt. Aber Moment mal, unser Mund hat doch nur ein Loch. Die überraschende Antwort lautet: Zwei Nasenlöcher helfen der Nase tatsächlich dabei, besser zu riechen und zu atmen. Denn es stellt sich heraus, dass sich Ihre Nasenlöcher ständig abwechseln. Manchmal atmet ein Nasenloch zu 60 % und das andere zu 40 %. Manchmal sind es 70 und 30%. Die Blutgefäße in der Nase ziehen sich zusammen und schwellen an, um zu wechseln, welches Nasenloch offener ist. Und dann wechseln sie sich etwa alle zwei bis sechs Stunden ab, und das andere Nasenloch übernimmt die Funktion. Und dieser Tausch wiederholt sich den ganzen Tag und die ganze Nacht. Das läuft alles vollautomatisch ab. Darüber musst du gar nicht nachdenken. Wahrscheinlich denkst du jetzt schon darüber nach und versuchst herauszufinden, welches Nasenloch zuständig ist . Wenn wir ein Nasenloch frei lassen, können wir die Luftfeuchtigkeit in der Luft, die wir atmen, besser regulieren. Und dass wir zwei Nasenlöcher haben, trägt auch dazu bei, dass unser Geruchssinn reichhaltiger und intensiver ist. Sehen Sie, durch das offene Nasenloch werden mehr der schnell wirkenden Duftstoffe aufgenommen. Wenn das ruhende Nasenloch Duftstoffe aufnehmen kann, die langsamer verbrennen, dauert es länger, bis sie in den Körper gelangen. Zusammen ergeben sie also einen viel reichhaltigeren Geruchssinn als ein einzelnes Nasenloch . Erwischt! Folgt mir für weitere coole Wissenschaftsvideos.