Herz aus schwarzem Loch und redende Kaugummis

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Es sieht aus wie ein weihnächtlich beleuchtetes Willisauer Ringli. Mit einem dunklen Loch in der Mitte, in dem man mit gutem Willen sogar eine Herzform erkennen kann. Zwanzig Jahre lang haben Wissen Schaffende daran gearbeitet, ein solches Bild zu bekommen, mit Scharen von weltweit zusammengeschalteten Radioteleskopen und ihren horchenden Schüsseln. Es ist das erste Bild eines astronomischen Objekts, das man definitionsgemäss eigentlich gar nicht abbilden kann, weil es alles Licht unwiederbringlich schluckt.

Gerade deswegen ist das von tanzenden Photonen umspielte Porträt von Messier 87* oder M87*, einem mächtigen schwarzen Loch in der Riesengalaxie Messier 87 im Sternbild Jungfrau, vom amerikanischen Wissenschaftsjournal zum «Durchbruch» des Jahres 2019 ausgerufen worden. Hat Sagittarius A*, das schwarze Loch in der Mitte unserer Galaxie, «nur» die Masse von vier Millionen Sonnen geschluckt, so ist M87* mit bis zu sieben Milliarden verdauten Sonnenmassen weit über tausendmal reicher an Masse, allerdings auch 2000-mal weiter entfernt.

Durchbruch auch in Basel. An der hiesigen Universität freut man sich mächtig, dass der Bundesrat oder Schweizer Nationalfonds an Basels gescheitestes Haus gleich zwei Schwerpunktprogramme vergeben hat. Die Bescherung ist kein Zufall. Die Vergabe, scheint mir, geschah für einmal richtigerweise nach Matthäus 25,29: Wer was hat (oder bietet), dem wird gegeben. Basels theoretische Feststoffphysiker und -physikerinnen sind seit langem damit beschäftigt, sich auszudenken, wie ein Quantencomputer funktionieren müsste.

Bereits seit 1996 ist mit Daniel Loss einer der Pioniere auf dem Gebiet hier tätig. 1998 hatte er mit dem IBM-Forscher David DiVincenzo einen Vorschlag publiziert, wie man mit Qubits rechnen könnte und was die nötigen Voraussetzungen dazu wären. Das Paper über den «Loss-DiVincenzo-Quantencomputer» ist bis gestern laut Google Scholar 7468-mal zitiert worden.

Am 18. Januar 2020 war der Zähler der Zitierungen bereits bei 7519.

Inzwischen hat man in der Basler Physik, vertraut mit der Arbeit im Nanobereich, enorme Fortschritte im Umgang mit Qubits, Spins und Quantenpunkten gemacht. Dazu sitzt als Partnerin schon fast aus Tradition IBM mit im Boot, die ihrerseits in Sachen Quantencomputer mit Googles Alphabet um die Spitze streitet. Keine schlechte Kombination, mit Spin das gesetzte Ziel zu erreichen: verlässliche schnelle Qubits in Silizium zu betreiben.

Was für Spin gilt, kann auch AntiResist in Anspruch nehmen. Es wird dank über Jahre aufgebauter Expertise mit neuen Methoden versuchen, verborgene Achillesfersen bei resistenten Mikroben zu entdecken. Es war eben klug, am Biozentrum die Mikrobiologie systematisch auszubauen und auf Spitze zu setzen. Mit der baldigen Nachbarschaft zum ETH-Departement für Systembiologie D-BSSE kommen weitere technische Möglichkeiten der Bioingenieurwissenschaften wie Mikrofluidik in Griffweite, die den Umgang mit kleinsten Mengen von Flüssigkeiten erlauben und für Forschung und Entwicklung genutzt werden können.

Kommt dazu, dass auf dem Nachbarcampus das Universitätsspital als mächtiger Partner nahe ist. Ein weites Feld wird auf engstem Raum beackert. Das gibt es so nur selten.

Wie weit biologische Forschung vorangekommen ist, mag ein 5700 Jahre alter dänischer Kaugummi illustrieren.

chewing-gum-loresLetzte Woche wurde in «Nature Communications» berichtet, wie man ein kaum zentimetergrosses Stück Birkenharz zum Reden gebracht hat. Wie eine genetische Analyse ergab, muss einst das süsse Stück von einem rund siebenjährigen, dunkelhaarigen und braunhäutigen Mädchen mit blauen Augen gekaut worden sein.

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So könnte das Mädchen mit dem Kaugummi ausgesehen haben. Bild Tom Björklund

Das Genom des Mädchens war im Harz gut erhalten. Aus dem Kaustück liess sich zudem entnehmen, was das Mädchen zuletzt gegessen hatte und dass zahnschädigende Bakterien die Mundhöhle bewohnten. Fast 6000 Jahre nachdem das Mädchen ihren Kaugummi weggeworfen hat, lässt sich noch immer unglaublich viel erfahren.

Das zeigt nicht nur, wie weit biologische Forschung vorangekommen ist, sondern mag auch all jenen als Warnung dienen, die heute ihre Kaugummis achtlos auf die Edelquarz-Platten spucken, mit denen Basels Prachtstrassen belegt werden. Aufgepasst: Die hässlichen schwarzen Flecken könnten reden.

Dieser Text ist am 23. Dezember 2019 als Hick-up in der Basler Zeitung erschienen.

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