Spiel des Lebens

Bildung, Kultur, Wissenschaft

Mathematik, mit Leib und Seele: John Horton Conway, Jahrgang 1937 und Professor in Princeton, entspricht nicht ganz dem kreidestaubigen Klischee. Denn er hat eine Schwäche: das Spielen. Für andere wäre «Unterhaltungsmathematik» eine Beleidigung. Nicht für John Conway.

1970 dachte er sich ein «Spiel für null Spieler» aus, wie er es augenzwingernd nannte. Das geht so: Man stelle sich ein unendlich grosses Schachbrett vor. Legt man einen Spielstein auf ein Feld, kann dieser Stein maximal acht Nachbarn haben, dann nämlich, wenn auf jedem umliegenden Feld ebenfalls ein Stein liegt. Conway streute wahllos Steine auf sein Brett und stellte sich dabei vor, jeder sei ein Lebewesen. Die virtuelle Natur sollte drei einfachen Regeln folgen: Ist ein leeres Feld von drei angrenzenden Zellen umgeben, dann entsteht darauf eine neue Zelle. Eine lebende Zelle, die zwei oder drei Nachbarn hat, bleibt am Leben; hat sie nur einen oder aber mehr als drei Nachbarn, geht sie zugrunde, je nachdem an Einsamkeit oder Übervölkerung.

Runde für Runde verändert sich so das Spiel, das Conway «Life» nannte, Spiel des Lebens. Nächtelang brütete er über seinen Spielsteinen – und entdeckte dabei faszinierende Muster: Figuren, die krabbeln können, Figuren, die sich in die Unendlichkeit ausdehnen – und dann urplötzlich in sich zusammenfallen.

Studenten dient das Spiel heute als Fingerübung im Programmieren, und Wissenschaftler sehen in ihm so genannte «zelluläre Automaten». Noch heute gibt es ganze Forscherteams, die das «Game of Life» in potenziell unendlichen Räumen erforschen.

Conway selbst hatte nichts als sein Spielbrett zur Verfügung. Und seinen ungebremsten Spieltrieb. So kommt es, dass die Conway-Krabbelfigur, der so genannte «Gleiter», zum Symbol geworden ist: nicht für die Gilde der Mathematiker, sondern der Computer-Hacker.

Spitzmaus

Geschichte, Landwirtschaft, Wissenschaft

Die Spitzmaus ist gar keine Maus: Sie zählt nicht zu den Nagetieren, sondern zu den Insektenfressern und ist damit eine Verwandte des Maulwurfs. Es gibt Hunderte von Arten, doch nur 10 leben auch in Mitteleuropa. Mit zwischen 5 und 10 Zentimetern ist die Spitzmaus klein, und sie ist sehr anpassungsfähig. Sie lebt an Land und im Wasser. Landspitzmäuse markieren ihr Territorium mit einem penetranten Duft (weshalb sie zwar von Katzen gefangen, aber nicht gefressen werden); Wasserspitzmäuse haben an den fünf Zehen ihrer Füsschen eine Art Schwimmhaut aus Borsten.

Für gewöhnlich ändern sich Körpermasse von Tieren nicht mehr, sobald sie ausgewachsen sind. Bei der Spitzmaus ist das anders. Organe und sogar Knochen beginnen sich auf den Winter hin zurückzubilden; im Februar wachsen die Tiere wieder. Das hat seinen Preis: Weil auch das Spitzmaushirn im Winter kleiner ist, sind die kognitiven Fähigkeiten eingeschränkt. Ausserdem wachsen die Tiere nicht so stark, wie sie vorher geschrumpft sind; sie sind im Frühling also etwas kleiner als vor dem Winter – ein enorm entbehrungsreicher Prozess, der zeigt, wie anpassungsfähig Säugetiere sein können.

Bleibt die Frage, warum die Spitzmaus so heisst, obwohl sie keine ist. 1942 beschloss die Deutsche Gesellschaft für Säugetierkunde, die Spitzmaus in die ältere Bezeichnung «Spitzer» umzubenennen. Als Adolf Hitler davon in der Zeitung las, bekam er einen Wutanfall und liess den Zoologen befehlen, diese «derartig blödsinnige Umbenennung» unverzüglich wieder rückgängig zu machen – unter Androhung längerer Aufenthalte «in Baubataillonen an der russischen Front». Weshalb die Spitzmaus bis heute Spitzmaus heisst.

Stonehenge

Geschichte, Technik, Wissenschaft

5100 Jahre ist es her, da beschlossen die Menschen in Südengland, einen Tempel zu bauen. Einen Tempel, wie ihn die Welt noch nie gesehen hatte und der die Zeiten überdauern sollte. Was er auch tat – er steht in Wiltshire, 13 Kilometer nördlich von Salisbury. Wie ihn seine Erbauer nannten, wissen wir nicht. Wir nennen ihn Stonehenge, was in altenglischer Sprache «hängende Steine» bedeutet.

Doch das ist auch schon das Ende der Gewissheit. Die Forschung nimmt an, dass die gigantischen Blöcke – die grössten davon wiegen 50 Tonnen – auf Einbäumen geflösst und auf Holzschlitten geschleift wurden, bis zu 380 Kilometer weit über Meer, Flüsse und Pfade mit geringer Steigung, mit mächtigen Ochsengespannen und schierer Muskelkraft von Dutzenden von Männern. Auch über den Bauprozess gibt es plausible Theorien – das Absenken der Blöcke in tiefe Gruben, das Aufrichten der Säulen mit eingefetteten Lederseilen, die über hölzerne Dreibeine liefen, das Anheben der Decksteine mit Hebeln und einem wachsenden hölzernen Unterbau.

Doch wozu? Wozu ein derart gigantisches Bauwerk – in einer Zeit, in der die Menschen vollauf damit beschäftigt waren, Krieg, Kälte und Hunger zu entkommen? Forscher sagen: Stonehenge war eine Pilger- und Heilstätte, eine Art Lourdes der Jungsteinzeit. Andere behaupten: Stonehenge war ein astronomischer Kalender. Wieder andere: eine Stadt für die Toten, der grösste Friedhof Grossbritanniens. Erich von Däniken schliesslich wusste schon immer, dass Stonehenge ein Modell des Kosmos ist, gebaut von Ausserirdischen.

Virtuell nachgebaut wurde Stonehenge jedenfalls von einem höchst irdischen Baumeister namens Google. Street View sei Dank wandeln wir, jederzeit und überall, mitten hindurch, durch diesen mystischen Tempel der Urzeit.

Styropor

Industrie, Technik, Wissenschaft

Träume sind Schäume, und Styropor ist ein Traum von einem Schaumstoff. Er ist billig, leicht, formbar, dabei aber druckfest, wetterfest, isoliert gegen Strom und gegen Kälte, lässt sich mit heissem Draht schneiden und nach Gebrauch vollständig wiederverwerten. Wir kennen den Stoff als Platte, die Häuser isoliert, und als Verpackung, die Eier und Computer schützt.

Am Anfang stand der Zufall. 1835 kaufte der Berliner Apotheker Eduard Simon eine Menge Harz des Amberbaums, der auf Rhodos und in der Türkei wächst. Dieses Harz namens «Styrax» wurde seit jeher für Arznei, Räucherwerk und Parfüm genutzt. Simon destillierte das Harz, erhielt eine klare Flüssigkeit, die er «Styrol» nannte, und wenn er das Wässerchen ein paar Monate lang stehen liess, war es auf einmal keines mehr, sondern vielmehr eine dickflüssige Masse – eine Substanz namens «Polystyrol», der Vater des Stoffs, aus dem die Schäume sind.

Gut 100 Jahre später experimentierte der BASF-Chemiker Fritz Stastny weiter, vergass dabei prompt eine der Proben – und erlebte sein blaues Wunder: «Klare Lösung bei Raumtemperatur bis 1. Dezember 1949 gelagert», schrieb er in sein Laborjournal. «Durchsichtige harte Scheibe entnommen. Diese Scheibe, die in einer Schuhcremedose im Trockenschrank vergessen worden war, verwandelte sich in den folgenden 36 Stunden zu einem kleinen Schaummonster. Der Dosendeckel sass neckisch wie eine Baskenmütze auf einem 26 Zentimeter hohen Schaumstrang.»

Damit war der Styropor erfunden. Nur auf einen einheitlichen Markennamen konnte man sich nie einigen, und so heisst der Stoff von Land zu Land anders: in Deutschland «Styrodur», in Österreich «Austrotherm», in Ungarn «Hungarocell» und in der Schweiz «Sagex».

Suchmaschine

Medien, Technik, Wissenschaft

Die wichtigste Maschine des modernen Lebens kocht keinen Kaffee, und sie treibt auch kein Auto an. Die Internet-Suchmaschine hat weder Kolben noch Zylinder, sondern besteht aus einer schlichten Seite mit einem Eingabefeld. Wir tippen einen Begriff ein, und schon durchsucht die Suchmaschine das weltweite Datennetz und listet ihre Funde auf.

Nur: Ganz so einfach ist es nicht. Eine Suchmaschine ist ein hoch raffiniertes Computerprogramm, das nur auf den leistungsfähigsten Rechnern der Welt läuft. Zudem ist das Internet so gross, dass es im Grunde gar nicht mehr durchsuchbar ist. Rund 150 Millionen Websites, so schätzen Analysten, sind zur Zeit in Betrieb, und jede davon enthält Dutzende, vielleicht Zehntausende von Dokumenten. Im Vergleich zu diesem Datenozean ist selbst die grösste Bibliothek der Welt, die Library of Congress in Washington, ein Notizbuch.

Damit uns eine Suchmaschine dennoch finden lässt, wonach wir suchen, muss sie sich sehr geschickt anstellen. Das Web ist verteilt auf Abermillionen einzelner Computer und wäre für eine Suche viel zu langsam. Also erstellt eine Suchmaschine mit speziellen Hilfsprogrammen einen sogenannten Index – eine Datenstruktur des Web – und speichert ihn ab. Diese Indexdaten lassen sich viel rascher durchsuchen, sind aber dafür von gestern: Allein Google braucht mehrere Wochen, um das Web einmal neu zu indexieren. Aktuelles, von Medien abgesehen, hat so fast keine Chance. Ein weiteres Problem: Das Web wächst schneller, als die Suchmaschinen es indexieren können, davon abgesehen, dass gar nicht alle Inhalte für die Öffentlichkeit bestimmt sind und gezielt versteckt werden. Die Folge: Die meisten Dokumente bleiben im Dunkel des so genannten «Deep Web».

Das «Surface Web» allerdings ist auch so noch gross genug. Der Begriff «Suchmaschine», bei Google eingegeben, liefert mehr als 21 Millionen Treffer.