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Gene werden normalerweise von Eltern an ihre Kinder vererbt. Doch manche Lebewesen können zusätzlich genetisches Material von anderen, nicht verwandten Organismen aufnehmen und in ihr eigenes Erbgut aufnehmen. Dieser sogenannte horizontale Gentransfer ist vor allem von Bakterien bekannt, die auf diese Weise zum Beispiel Antibiotikaresistenzen untereinander weitergeben können. Auch einzellige Tiere wie Rädertierchen ergänzen auf…
Um erfolgreich abzunehmen, muss man mehr Kalorien verbrauchen als zu sich nehmen. Aber wie viele Kalorien verbrennt man durch alltägliche Aktivitäten oder gezielte Trainingseinheiten tatsächlich? Um das herauszufinden, nutzen viele Menschen Smartwatches mit eingebauten Fitnesstrackern – und orientieren sich an den angezeigten Werten, wenn sie entscheiden, wie viel sie an dem Tag noch essen können….
Der Merkur ist ein echter Sonderling – und noch immer kaum erforscht. Er ist kleiner, dichter und älter als alle anderen Planeten im Sonnensystem und rotiert ungewöhnlich schnell. Zudem besitzt der Merkur einen überraschend großen Kern und scheint bis heute zu schrumpfen. Doch was hinter diesen Eigenheiten steckt, ist bislang nur in Teilen bekannt Das…
Galileo Galilei beobachtete es, Isaac Newton formulierte es aus und Albert Einstein machte es zu einem Grundpfeiler seiner Allgemeinen Relativitätstheorie: Das Äquivalenzprinzip besagt, dass Gravitation und Beschleunigungen in Abwesenheit anderer Kräfte auf alle Objekte gleich wirken – unabhängig von deren Masse und Zusammensetzung. Dadurch fallen beispielsweise eine Feder und eine Bleikugel im Vakuum gleich schnell….
Für eine Riemannsche Fläche X und eine reduktive algebraische Gruppe G gibt nichtabelsche Hodge-Theorie einen Isomorphismus zwischen der Charaktervarietät der Darstellungen von π1X in G und dem Modulraum der G-Higgs Bündel über X. Diese in den 80er Jahren von Carlos Simpson entwickelte Theorie verallgemeinerte den Satz von Narasimhan und Seshadri, der für G=U(n) einen Isomorphismus…
Im Jahr 2015 wurde im Pariser Klimaabkommen beschlossen, die globale Erwärmung auf möglichst 1,5 Grad gegenüber präindustriellen Werten zu begrenzen – mit wenig konkreten Folgen. Knapp zehn Jahre später wurde diese 1,5-Grad-Schwelle erstmals überschritten: 2024 lag die globale Jahresmitteltemperatur 1,52 Grad über dem vorindustriellen Niveau. Und die weltweiten Treibhausgasemissionen steigen weiter. Schon jetzt ist klar,…
Insekten bilden heute die artenreichste Tiergruppe und haben sich an verschiedenste Lebensräume angepasst – ob im Boden, auf der Erde, in der Luft oder im Wasser. Vor mehr als 450 Millionen Jahren spalteten sie sich von anderen Gliederfüßern wie Krebstieren, Spinnen und Tausendfüßern ab. „Die frühe Evolutionsgeschichte der Insekten blieb jedoch bislang unklar, da Fossilien…
Wenn Schwarze Löcher miteinander verschmelzen, bringen sie die Raumzeit zum Beben: Die Kollision setzt Gravitationswellen frei, die von Detektoren wie LIGO in den USA, Virgo in Italien und KAGRA in Japan aufgefangen werden können. Die Merkmale dieser Gravitationswellen-Ereignisse liefern wertvolle Informationen über die beteiligten Schwarzen Löcher, darunter ihre Masse, ihre Rotation und ihre Fläche. Schwarze…
Shimura-Varietäten kommen in der algebraischen Geometrie als Modulräume abelscher Varietäten mit gewissen Zusatzstrukturen vor. Das einfachste Beispiel ist die Modulkurve H2/SL(2,Z), der Quotientenraum der oberen Halbebene unter der Wirkung der Gruppe der ganzzahligen 2×2-Matrizen SL(2,Z) durch gebrochen-lineare Transformationen . Sie ist der Modulraum elliptischer Kurven, denn zu einer elliptischen Kurve hat man ihre j-Invariante in…
Diamanten sind eines der härtesten Materialien der Welt und gelten als unvergänglich. Doch die kompakten Kohlenstoffkristalle sind auch ein vielseitiges und begehrtes Hightech-Material: Sie erzeugen Lichtblitze, entwickeln beim Verformen neuartige Eigenschaften und können als Matrix für Quantenbits dienen. Bei der Laser-Kernfusion bilden winzige Diamantkapseln die Hülle für den Fusionsbrennstoff aus Deuterium und Tritium. Es gibt…