F-Loch

Geschichte, Kultur, Technik, Wissenschaft

Nicholas Makris ist Professor am renommierten Massachusetts Institute of Technology und entwickelt akustische Ortungsgeräte, mit denen sich Meerestiere aufspüren lassen. In seiner Freizeit spielt er Laute, und als Wissenschaftler, der er ist, beschloss er 2014, dem Klang von Saiteninstrumenten auf den Grund zu gehen.

Die Laute besitzt, ebenso wie die Gitarre, in der Korpusmitte ein rundes Schallloch, durch das die bewegte Luft entweichen kann. Frühmittelalterliche Fiedeln hatten ebenfalls runde Schalllöcher, allerdings zwei, auf jeder Seite des Stegs eines. Im Lauf der Jahrhunderte begann sich bei den Geigen die Form der Löcher zu ändern – im 12. Jh. zu halbkreisförmigen, im 13. Jh. zu c-förmigen und im 16. Jh. schliesslich zu f-förmigen Schalllöchern. Makris’ Team begann, Instrumente aus der goldenen Zeit des Geigenbaus zu untersuchen – von Amati, Stradivari, Guarneri, anhand von Plänen aus Museen, Datenbanken von Sammlern, mit Röntgen und Computertomographie.

Was die Forscher herausfanden, war zunächst trivial: Je grösser das f-Loch und je fester der Boden, desto voller der Klang. Tatsächlich wurden vom 16. bis ins 18. Jahrhundert die f-Löcher länger, die Böden dicker, und beides führte zu einem mächtigeren Ton.

Ob die berühmten Geigenbauer genau wussten, was sie taten, lässt sich nicht beantworten. Doch mit Sicherheit wussten sie den Klang einer ganz besonders gelungenen Geige zu beurteilen und nutzten die dann als Vorlage für die nächste. So veränderte sich die Form von Instrument und f-Loch, besser und besser, in kleinen und kleinsten Schritten, bis hin zu den Meistergeigen von heute.

Fälschung

Kultur, Sensation, Wissenschaft

Es ist der Alptraum eines jeden Museums. Das Gemälde ist angekauft, und die Wissenschaft erkennt: Der alte Meister ist keiner – die Farbe stammt aus der Dose und hat im Backofen gealtert, ein klarer Fall von Fälschung.

Doch so einfach ist es selten. Nicht weil es nicht genug Betrüger gäbe oder die Analysen unfehlbar wären, nein: ganz einfach deshalb, weil auch nicht jede Fälschung wirklich eine ist.

Die National Gallery in London ist eines der bedeutendsten Kunstmuseen der Welt. Ihr erster Holbein – «Ein Mann mit einem Schädel» – wurde nur Wochen nach dem Ankauf 1845 als Fälschung entlarvt. Tatsächlich: Eine dendrochronologische Analyse des Holzes ergab 1993, dass das Gemälde zwar erst nach Holbeins Tod gemalt wurde, aber nur um wenige Jahre, und zwar vom Belgier Michiel Coxcie. Also keine Fälschung, sondern ein simpler Fehler der Sachverständigen.

Oder das Gemälde «Il Tramonto» des italienischen Renaissancemalers Giorgione. Nur die Figur des heiligen Georg im Landschaftshintergrund wollte einfach nicht so recht passen. Doch wieder war’s keine Fälschung – Röntgenaufnahmen zeigten nämlich: Das stark beschädigte Giorgione-Original war in den 1930er Jahren restauriert worden. Ein Loch wurde mit altem Leinen gestopft – und kurzerhand mit einem dekorativen Drachentöter übermalt.

Die Wissenschaft – chemische Analysen, Elektronenmikroskop, Röntgen, Dendrochronologie und C14-Methode – macht Fälschern heute das Leben schwer. Nur ist es oft zu spät: Botticellis «Madonna mit dem Schleier», 1930 entdeckt, galt als Sensation. Heute ist klar: Die Madonna ist nicht von gestern. Der vermeintliche Holzwurmbefall ist fein säuberlich von Hand gebohrt.

Faradayscher Käfig

Geschichte, Technik, Wissenschaft

Der Versuch am 15. Januar 1836 in der Royal Institution in London war spektakulär. Im Hörsaal stand ein Würfel aus Holzlatten, etwa zweimal mannshoch, die Seitenflächen mit einem Netz aus Draht bespannt. Der Forscher Michael Faraday schloss den Würfel an eine Elektrisiermaschine an, stieg hinein und mass die elektrischen Felder – Ergebnis: null. Jeder Punkt des Raums war frei von Elektrizität. Eine geschlossene Hülle aus Metall, die ihr Inneres vor elektromagnetischen Feldern schützt, heisst seither «Faradayscher Käfig».

Ob das Flugzeug, dessen Passagiere vor Blitzschlag sicher sind; das Auto, das die Antenne auf dem Dach trägt, weil sonst das Radio nichts empfangen kann; der Mikrowellenherd, dessen Innenraum aus Metallgitter die Umgebung von jeder Strahlung abschirmt; das Elektrolabor, dessen leitende Wände die empfindlichen Messgeräte von Störfeldern schützen: allesamt Faradaysche Käfige.

Tatsächlich war das Phänomen schon 80 Jahre davor entdeckt worden. Ein anderer Forscher mit Namen Benjamin Franklin hatte 1755 eine ungeladene Kugel an einem Seidenfaden in eine elektrisch geladene Metalldose fallen lassen.

Obwohl die Kugel den Boden berührte,

schrieb Franklin später,

wurde sie nicht elektrisch geladen, wie das bei einer Berührung der Aussenseite der Fall gewesen wäre.

Franklins Dose war nichts anderes als ein Faradayscher Käfig.

Auch Franklin kennen wir heute weniger als Wissenschaftler als vielmehr als Staatsmann. Er hatte am Entwurf der Unabhängigkeitserklärung der Vereinigten Staaten mitgearbeitet und gilt heute als einer der Gründerväter der USA.

Feilschen

Gewerbe, Wirtschaft, Wissenschaft

Ein Haus, eine Firma: Erfolgreiche Geschäftsleute feilschen, was das Zeug hält. Wie genau sie das anstellen, haben die Forscher Petri Hukkanen und Matti Keloharju wissenschaftlich untersucht. Ihr Rat: Bieten Sie niemals 1 Million oder 20 pro Aktie. Es zeigt sich nämlich, dass Ihr Partner einen niedrigeren Preis viel eher akzeptiert, wenn Sie ihm ein ganz präzises Angebot machen. Der Grund: Ein Geschäftspartner, mit genauen Zahlen konfrontiert, wird annehmen, dass Ihr Angebot auf Sachkenntnis und Berechnung beruht. Bieten Sie dagegen einen runden Betrag, wird man Ihnen unterstellen, vom Geschäft bloss eine vage Ahnung zu haben und bei harten Verhandlungen rasch in die Knie zu gehen.

Dass runde Zahlen beim Feilschen keine gute Sache sind, hatten Sozialpsychologen schon länger vermutet. Die beiden Ökonomen Hukkanen und Keloharju wollten es nun genau wissen. Sie nahmen Firmenübernahmen in den USA unter die Lupe, rund 2000 an der Zahl in der Zeit von 1985 bis 2012. Sie verglichen das allererste Angebot mit dem Endpreis – das verblüffende Ergebnis: Fast die Hälfte der Einstiegsgebote endete mit einer Doppelnull nach dem Komma. Diese runden Zahlen waren schlecht fürs Geschäft: Auf 5 Dollar gerundete Erstgebote führten nur selten zum Handschlag; in der Regel stieg der Preis im Lauf der Verhandlungen deutlich an. Bei exakten Beträgen dagegen – Erstgeboten, die sich auch durch 25 Cents nicht teilen liessen –, stieg der Preis im Durchschnitt nur noch um 6 Prozent.

Also: Legen Sie dem Gebrauchtwagenhändler nicht 20 000, sondern vielmehr 16 730 Franken auf den Tisch. Sie werden in Ihrem Traumauto wegfahren – und haben erst noch 3270 Franken gespart.

Festplatte

Industrie, Technik, Wirtschaft, Wissenschaft

It is the business of some of us to think about the businesses of others. In businesses large and small one of the greatest problems is getting the facts and figures for making daily decisions. So we thought about creating a new kind of electronic machine to keep business accounts up-to-date and make them available – not monthly nor even daily. But immediately.

Eine Maschine, die Zahlen ausspuckt – nicht monatlich oder täglich, sondern sofort: So stellt IBM im Werbepathos von 1956 den IBM 305 Ramac vor. Das Herzstück des Supercomputers ist ein dunkel schimmernder Zylinder von der Grösse eines Kühlschranks. Dieser Klotz ist die erste Festplatte der Welt. Sie macht es möglich, gespeicherte Daten im Nu zu finden, zu lesen und anzuzeigen. In einer Welt, in der Buchhalter noch mit mechanischen Rechenmaschinen hantieren, ist der Ramac ein achtes Weltwunder. Computer mit Magnetbändern gibt es zwar schon, aber die wollen eingelegt, vor- und zurückgespult und wieder archiviert werden – das kostet Zeit und Geld.

Es hat Jahre gedauert, bis die IBM-Techniker es geschafft haben, 50 auf einer senkrechten Spindel sitzende Platten mit Magnetfarbe zu bestreichen, mit 1200 Umdrehungen pro Minute rotieren und einen beweglichen Arm dabei Daten speichern und lesen zu lassen. Diese über eine Tonne schwere Ur-Festplatte speichert 5 Megabyte – die Datenmenge eines heutigen Urlaubsfotos –, und sie ist der eigentliche Durchbruch. 25 Jahre später, 1981, sind Harddisks mit der doppelten Kapazität bereits so klein wie ein Ziegelstein. Wieder 20 Jahre später, 2001, fasst eine Festplatte bereits das Eintausendfache an Daten und ist das Herzstück des ersten iPod, und heute ist eine Harddisk noch so gross wie ein Fünffrankenstück und wiegt etwas mehr als 10 Gramm.

Übrigens: Der Ur-Rechner von 1956 funktioniert immer noch. Er steht im Museum für Computergeschichte in Mountain View, Kalifornien – und wenn die noch schnelleren, kleineren, robusteren Speicherchips die Festplatten von heute bald abgelöst haben, wird das tonnenschwere Ungetüm von damals immer noch laufen.